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

государственный шиит ролзр й, дах; шла л L•

ОРДЙНА ДРУШ1 НАРОДОВ ^ЯЗОВПЬййД ШСТЯ.'УТ

• о' с ')

БДЦЕРА Носил Степанович

ОБОСНОВАНИЕ ГхАРАтрОВ,РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ГАММ'1 ЖЗОТРАНСПОРПШ ШШИ УСТАНОЗОК ДлЯ ОС ВО ЕЯ/Л ГОРНЫХ лВССВ ПРИ иКШПРШОШ чистой шиьмгм

05.21.01 - "Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок"

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

Вороне '.к - ко:-

Ра;,ота выполнена во Львовском филиале Ивано-'5ранковского проект».—конструкторского технологического института Госкомдревпрома Украины и на кайедре прикладной механики Львовского лесотехнического института.

Научнче руководители

диктор технических наук, ггро(*ессор Белая Н.М.

инициальные оппоненты

Ведущая организация

- .кандидат технических наук, доиент Мартыниив.М.П.

- доктор технических наук, профессор Шкиря Т.М.

- кандидат технических наук, Черных И.Т.

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

Зяцита состоится " 1992 г. в " " часов

на заседании специализированного совета К 064.Сб.02 в Воронежском ордена Дружбы народов лесотехническом институте по адресу: 394613, г.Воронеж, ул. Тимирязева, Ь.

Просим Вас отзывы на диссертацию, в Биде 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 ,

с/') -

И 1992 З.К. Кирьянов

" ■: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблем:« Лесные богатства Украинских Карпат зна-1тельны, но не безграничны, поэтому крайне вахно планировать не и.ько их аффективную 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 трудоешой 1ляется задача механизации первичных переместительных операций ювесного сырья. И*если вровень механизации вывозки древесины,пог-'зочно-разгрузочных операций и всех видов работ на нижних складах ¡созаготовительных предприятий возрастает, то на лесосечных рабо-IX, а особенно на спуске древесины при больших уклонах гор, где юисходит наибольшие нарушения экологического состояния природных •мплексов, механизация транспортных операций значительно ниже пот-юности, производства. 7

До настоящего времени в горных условиях широко используется 1Шсторная трелевка, наносящая невосполнимый ущерб лесным почвам, дросту и растущим деревьям.

Подвесные канатные лесотранспортные установки /ПНУ/, перемеща-,ие лесные гр.узы в подвешенном состоянии, получили широкое призна-е во всех.странах мира, эксплуатирующие горные леса; как основа ■огрессивной природо. н энергосберегающей технологии в горных ус-впях лесоразработок, поэтому проблема их дальнейшего созершенст-вания продолжает оставаться актуальной и перспективной сегодня, ализ развития канатного транспорта и лесосечного фонда показива-, что для освоения лесосек Украинских Карпат необходимо иметь бильные короткодистаниионные канатные установки с радиусом дейст-я до 4С0 м - 70 штук, радиусом действия 400+600 ы к более-ТСО ус-нсзок и стационарных многопролетнъгх канатных установок более -0 штук. /I/. Мобильные

канатные установки /ЫКУ/, из-за слабо развитой сети рог в горных условиях,выполняют с нимним расположением привода с вентарной металлической опорой, податливость которой значитс-льно

нике деревянной.ото может вызывать существенные усилия в канатной оснастке при движении груза по несущему канату /НК/ и требует уче та динамических нагружений в процессе работы установки и,. уточне ння известных расчетов. Для таких установок нет аналитических за висимистей для определения параметров канатной оснастки, стопорны устройств, упоров и грузовой каретки, не исследованы режимы тормо кений грузовой каретки для предотвращения обрыва тягового канат при обеспечении безопасности работы оператора и высокой производи тельности. На всех ПКУ не реиены также вопросы автоматической от пепки стропов от груза, повьшаюцие их производительность и техник безопасности,нет устройств для практического определения правиль ности монтажного натяжения НК, от которого существенно зависит срс его службы. Для освоения разобщенных, с малыми запасами древесины лесосек не созданы установки, работающие по схеме "на спуск" и "н подъем". Для стационарных канатных установок не разработаны совре менные требования, предъявляемые к ним,и не решен вопрос подтреле ки древесины со стороны НК самой установкой вдоль всей трассы НК 3 горных условиях не решен и не решался вопрос сбора древесины с всей площади лесосеки канатной установкой в полностью подвешенном состоянии от пнл к разгрузочной площадке, а также вопросы автомат веской лерепепки груза с одной транспортной канатной установки н другую в воздухе при освоении удлиненных лесосек.

Обстановка, слонившаяся в экономической и экологической сфе pax нагей 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 окружающую среду На л сосеке. •

Поставленная' цель определила'задачи исследований:

3. Выполнить анализ состояния технологии и развития кенатног транспорта, организации процессов транспортировки заготовленной древесины в горных условиях Украинских Карпат и сформулировать те чологические требования к повышению их эффективности.

2. Разработать теоретические предпосылки снижения динамических составляющих нагружений узлов канатных установок.

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

4. Создать конструкции канатных установок и их узлов,учитывающие технологические требования и имеющие рекомендуемые параметры.

5. Обеспечить широкое внедрение в производство результатов проработки темы. »

Предмет исследования. Предметом исследований, результаты которых отражены в опубликованных работах автора и обобщены в настоящем научном докладе, являются мобильные короткодистаяиионнке канатные установки и новые канатные системы,оборудованные сшлоотиеп-ляющимися захватными устройствами для отиепки грузов в гибких стропах, представляющие техническую основу для экологически чистых технологий освоения горных лесов, а также ¡экономический и социальный эффект от внедрения в производство созданных установок и их узлов на предприятиях обьединений"Закарпатлес","Прикарпатлес""Дьзовлес", ч других предприятиях Госкомдревпрома Украины, Госкимдрезпрома РСЗСР,. Министерства речного и торгового флота СССР и др.

А

Методика выполнения исследований. Общая методика исследований предусматривает проведение комплексна теоретических и экспериментальных исследований по определении основных параметров мобильных канатных установок, разработку инженерных методов расчета отдельных параметров, конструкторскую проработку устройств,сравнение экспериментально полученных данных с результатни теоретических ' исследований и технико-экономический'анализ.

Научная новизна. Обоснованы* новые схемы мобильных короткодкс-тшшионных канатных установок, с нижним расположением привода, для которых получены теоретические и графические зависимости усилий, возникающих в тяговом канате от длины тормозного пути грузовой хн-

ретки, обеспечивающие безопасность их работы, обоснованы оптимальные режимы скорости, движения каретки в грузовом направлении.. Исследована зависимость коэффициента динамичности и жесткости .упора на несущем канате от скорости движения каретки с грузом,даны практические рекомендации.

Разработана круговая номограмма для определения параметров несущего каната. Выполнена классификация захватных устройств и обоснованы их параметры для создания перспективных конструкций.Впервые разработаны схемы подвесных канатных установок для подтрелевки и сбора древесины с площади лесосеки в полностью подвешенном состоянии от пня к разгрузочной площадке.

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

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

мобильной короткодистаниионной канатной установки на-базе трактора ЫхЗ-ЬО,созданы и внедрены три установки грузоподьешостыо ЮкН /Межгорский ЛК - 2 шт., Сколевский ЛХЗ - I шт./, грузоподъемностью 32 кН - I шт. - Свалявский М;

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

канатных установок с переменным расположением привода грузоподъемностью 10 кН и 32 кН - проходят испытания в Межгорском Ы;

самоотиепляющихся захватных устройств, разработанных для 1КУ, которые нашли широкое применение и в других областях народного хозяйства, на предприятиях Госкомдрезпрома Украины,РСФСР,Министерства речного флота внедрены опытной партией больше 1000 штук. Общий подтвержденный экономический эффект от внедрения разработок автора превысил 2 млн.руб.

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

Апробация работы. Результаты выполненных соискателем исследований были доложены на Л всесоюзных и республиканских конференциях /7,8,11,12,23,16,17,18,19/. по результатам-исследованийспублико-зано 5 обзорных информации ВШШсИлеспрома /1,2,3,6,Ю/, 7 обзорных информационных листков /4/ и докладывались на заседаниях кафедры прикладной механккй ^вовского лесотехнического института в 1987, ИШ и 1931 гг.

За научные разработки и их практическое внедрения на предприятиях Госкомдревпрока СССР соискатель удостоен Диплома лауреата прении за ускорение научно-технического.прогресса в лесной примышлен --10СТИ, звания лучший изобретатель Госковдревпрома Украины, изобретатель СССР, Диплома почета ВДНХ СССР и др.

Результаты научных исследований, на основании которых подго -говлена диссертация в форме научного доклада, опубликованы в 31 печатной работе и 68 авторских свидетельствах на изобретения, в том тасле по теме диссертапии 50 изобретений, большая часть которых реализована. .

. . ' ОСНОВНОЕ СОДЕРдАНЖ РАБОТЫ

Обоснование технологических требований к транспортировке, дре-зесины, заготовленной на горных склонах

Материалы, опубликованные в 1981-1991 гг. и конструкторские разработки, поссяцепы реиени» наиболее сложной задачи горных лесоразработок - механизации первичного сбора и транспортировки древе-:мны с минимальным нарушением экологического равновесия природных сомплексов сложного горного рельефа, обеспечивающих успех лесовозобновления, сохранение полезных сзойств леса при высокой производительности механизированного труда. /I/.

В работах /1,3,6,10,20/ раскрыты особенности строения горных тесов.

На Уггралне основные лесные массивы расположены, главным обра-

зон, на горных склонах Карпат. В отличие от других горных районо страны, в Карпатах склоны гор однозначны /без резких переломов/ протяженностью до 0,3+1,6 км с преобладающей крутизной 22-30°.

Наряду с рубками главного пользования лесокомбинаты ежегодн проводят на больших площадях заготовку древесины от рубок ухода санитарных рубск, удельный вес которых уже теперь составляет бол 40^. На рубках ухода с I га, в-среднеы, -заготавливается 22 м3дре весинч. При таком положении значительно усложняется технология организация лесосечных работ, и, в первую очередь, решение вопрс сов механизации первичного транспорта, поскольку на лесосеках с лым эксплуатационным запасок; применение канатных установок с нес ходньш приводом становится нерациональным, так как малый запас р веоины на лесосеке является главной причиной частых перебазировс

Современные условия ведения лесозаготовительных работ /5,7, 11,12,14,18/ предъявляют к стаиионарныы канатным установках) 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! ны/. механизмов; оператор при подтрелевке должен иметь хороцуи 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 желоба промеа точной опоры НК при подтрелевке; разгрузку каретки в лобом удоб! месте; автоматическую самоотцепку чекеров от груза; установка дс на быть с минимальным количеством и длиной"канатов;

Обеспечить эффективность работы и требуемую производительнс «обильной установки, соответствующую производительности, других » ханизмов, работающих с ней в комплексе, можно путем увеличения скорости движения грузовой каретки в грузовом и перохняковоы'на! рьвлениях. Однако, при увеличении скорости движения, в отличие существующих канатных систем для МНУ возрастают динамические ш рузки на »к конструктивные элементы, особенно в момент тормонеш

каретки при ограниченной длине участка пути.

Определение усилия торможения от длины тормозного пути каретки Для•расширения существующих представлений об условиях, определяющих выбор тяговых канатов, и обоснования предельного значения тормозного пути грузовой каретки исследовано натяжение тягового каната в режиме торцолеиия каретки и исследовано-влияние отдельных факторов на его величину /9/. Расчетная, схема движения груза по несущему канату представлена на рис, I.

Рис. I. Расчетная схема движения груза по несущему канату: Пг- натяжение тягового каната,//; / - угол между хордой пролета

установки - ------------------.....— —»-л --- -------- - —

зон, Н ' зонту, ,

ротивления движению каретки,//

Из схемы следует, что усилие сопротивления движении каретки составит: „ _

усилие-сопротивления движении от жесткости каната,//.-

гс=/00со$с<. /г/

Коэффициент сопротивления движению можно определять по методике А.И. Дукельского при известных диаметрах каната и колеса /2> мм/.

Уравнение движения каретки по несущему канату мояио представить в виде: „ л .

*-//+№ир, /3/

V - скорость движения каретки,М/с; с - время тормоАэнияуГ/Д>- мае- • са каретки с грузом, кг;(р - угол наклона каретки, род.

Заменив значение N в уравнении /3/ и выполнив соответствующие преобразования, получим значение усилия натяжения У /у-/ в тяговом канате в следующем виде:

* 30 •

г / 4 /

д - ускорение свободного падения,Афе; V - скорость движения каретки в кснпе торможения,Л^; У0 - скорость движения каретки в начале торможения, М/С ', О - параметр несущего каната,// .

Н

' , / 5 /

£ - вес I nur.метра каната,Н/М, - длина установкиtM; Н -горизонтальная составляющая натяжения несущего каната,//. При остановке каретки скорость ее движения V=0 , для этих условий уравнение

М/ примет вид +5т/осо5&+~2о]

г- _ Oft Ч

Fr-

ist

(С05^~ /р 51/1/)ЬГ где дуть торможения грузовой каретки,М.

Из графиков зависимости /6/ £г*{(» рассчитанных на ЭШ Е0-Ю22, для различных скоростей движения /рис.2/ следует, что при определенных значениях тормозного пути усилие в тяговом канат* значительно пресыщает массу груза.

(«) W ** (W) (м> ч

t«c) Ш *

т

((»») «О Н («а) а

(Л) W 21 (so) («j 20 (И) 0£) «

со «

(52) <ii) i (<0 ») *

? 5 5

Сз с» <»

m

Рис 2 Графическая зависимость усилия торможения г~т от длины тормозного цути каретки Sr

Для обеспечения безопасности работы установки следует либо увеличить диаметр тягового каната, повышая тем самым его разрыв -ное усилие Тр , либо ограничивать предельное значение тормозного пути. Предпочтение следует отдавать правильному выбору длины тормозного пути , так как увеличение влечет за собой повышение диаметра тягового каната и металлоемкости установки ц селом.

Принимая и, используя графики на рис. 2 можно рекомендовать для практического применения следующие величины тормозного пути: при V - ТОл^величина тормозного пути 5/-должна составить 5 м; зри У = ; при V = 5 м/с - м; при

Исследование динамики перемещения каретки по НК мобильной каютной установки

Для выбора НК мобильной установки в работах /11,13,15,16/ определено усилие, действующее на инвентарную мачту, и обоснована упускаемая скорость двикения, рассмотрен наиболее неблагоприятный режим работы подвесной системы, которым является удар грузовой каретки на НК о стопор /упор/.

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

3 Ь«омен£ удара 'л начала совместного движений НК и стопора за-тс'имссть для определения кшети^еексй энергии имеет вид: :ля каретки с грузов = ; / 7 /

.ля системы кшат-опоргг-зажим >,;//_ £ V3 /<. /

Щ - -у'!? '

де У - скоройть движения каретки,М/с.

где вес канатпогонный вес каната,/^// ¿- дли на каната,/¥/^ - вес каретки с грузом, вес за«ша,/££>-уско

рение свободного падения, А'/Г'у коэффициент приведенной массы каната. М

/ЮУ

Величины дейоруз.цнй можно определить из зависиости;

л Л - / тт ,

¿V —^ ' по £ Р / и /

где с{ - угол наклона'хорды пролета к горизонту; приведент

ыо,дуль упругости систем« канат-опоры, По.

Работа внешних сил в уравнении энергетического баланса определяется зависимостью:

А^а^К-цвим-л^. /да

Работа внутренних сил для статического нагружения - зависимостью: А ^ П А

Рвш'ЛбиН> /13,

где Р&1Н ~ сила, эквивалентная /по результату своего действия/ силе^&У?о', т.е. сила, вызывающая перемещение системы

Рди„=СДдин/ /14

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

А6н = сл%н. /35

Приравнивая уравнения /12/ и У13/ получим уравнение энергетического баланса для рассматриваемой системы: < ■

^ёин ВС У + есд : ' 1

Величину динамического коэффициента можно определить из зависимости: ■ и

/18

и астот

где ДГгг1П~ статическая деформация системы в месте удара

Л

Сгпагп "^Мш. /19

лстат С

Используя выражения /17/,/18/, /В/ с учетом значений £ /несткость системы канат-опоры/ и С^ /жесткость упора/, мокко выполнить анализ влияния отдельных геометрических параметров установки на величину/у и предложить рекомендации по выбору Ущах и жесткости упора.

С этой иелью построены графики зависимости коэффициента динамичное та от скорости движения каретки, рис. 4.

—

?!— г--- . 1 / Ар

Г-—р /к /

к —1— \/С ж

Ркс. 4. Грнфик зависимости коэффициента динамичности от скорости движения каретки с гр^ом;,, , _ ,пз,,/

при С*Ч1Н(УН/М;

з-4-М 4=

Для определения величины жесткости упора выразим жесткость системы через коэффициент » определенней из выражения

/14/, /15/.

С^С2 " / 20 /

Определяя из выражения /20/ получим:

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

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:

у. б м/с сг=//03+2/03Н/м;

при У'Зм/с С3'Ш3^6/03И/м;

при I/'2м/с С^8/03- /р/03///м. /см. рис.5/

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

Экспериментальные исследования, проведенные.на реальных ПКУ в производственных условиях -Ыежгорского Ш,показали, что расхождения с теоретическими данными не превышают 5+8 %.

В работах /16,17,19/ разработана круговая номограмма /рис. 6/ для определения параметров НК однопролетной канатной установки.

Зис. 6. Четырехсторонняя круговая номограмма для определения параметров Нл однзпролетных канатных установок: а,б, в, г - стороны круговой номограммы

Круговая номограмма построена на зависимостях для определения ~та*,7о',а также зависимости от времени прохождения упругой вол-го в Г' при.Изменении параметров однопролетных установок: грузо-юдьемность угол наклона трассы го ¿<¿¿35.

Номограмма, созданная в виде прибора, позволяет в производст-эенных условиях, не производя расчетов, осуществить замену вышедшего из строя НК на другой диаметр в зависимости от конкретных ус-ювий лесосеки и, по времени прохождения упругой волны по НК, оп-

ю.

ределить Ееличиъу его монтажного натяжения для обеспечения максимального срока службы.

Характеристика конструкций и параметров канатных установок, созванных с участием автора и опенка эсДектигности их использования Самоходные короткодкотанционные канатные установки Практической реализацией результатов теоретических исследований является ряд работ /7,8,11,13,34,16,2,4,32/, посвященных непосредственно разработке и создании конструкции и узлов мобильных ко-роткодистанпионных самоходных канатных установок на базе трактора МТЗ-80 /1.1ТЗ-82,шТЗ-100/, грузоподъемностью Ю кН и канатной уста -новки на Си-о трактора Т-150 К, грузоподъемностью 32 кН.

У-тановки мобильные ксроткодистагашонные позволяют производить под?! ..ов:<у древесины к трассе НК без дополнительных механизмов и спускать древесину с горных склонов Карпат в подвесном и подуподве( ном состоянии, не нарушая экологическую среду . Установки используются в горных районах Карпат с крутизной склона от 0° до'40°.Краткие характеристики приведены в табл. I.

Краткая техническая характеристика Таблица 3

Показатели

: Цц. : Мобильные установки

изм.

трак-:на базе тра

■гора ¡¿ТЗ-Ш : тора Т-150

Тип канатной установки

Высока мачты Протяхешость трассы Грузоподъемность Регин работы

Род груза

Средгяя скорость движения каретки

Производительность

однопролетная однопролетн мобильная мобильная

м ы

кН

7-9 до 400 10

"на спуск" "на подъем"

хлысты или сортименты

м/с 1,3+3,5 м3/смену 35+45

10 400 32

"на спуск" "на подьем

хлысты или сортименты

1,3+3,5

40+45

Схема к&матной установки грузоподъемностью Ю кН, смонтировав..ой. на самоходном гасси, трактора МТЗ-80 представлена на рис. 7.

Рис. 7. Мобильная кор'откодистанпионная канатная установка на базе трактора типа МТЗ-сО /МТЗ-62,ЖЗ-100/; I - обводной блок- 2 - тяговый канат; 3 - тыловая опора; 4 - грузозахватный орган; о - полуавтоматическая каретка; б - несущий канат: 7 - упор; 6 - грузоподъемный канат; 9 - мачта; 10 - полиспаст; П - барабан тягового каната; 12 - подпятник; 33 - барабан грузоподъемного каната; 14 - самоходный привод

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

Особенностью созданной конструкции канатной установки на базе трактора T-I50 К грузоподъемностью 32 кН, представленной на рис.8 является оригинальна компоновка узлов и приводных барабанов, что позв :яет самоходный привод, после установки мачты в рабочее положение, устанавливать в стороне от трассы несущего каната, повышая эффективность ее работы.

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

Мобильные канатные установки внедрены в Ыежгорскон Лй Ассоциации 1:3акарпатлес" две штуки, Сколевском ЛХЗ, -Свалявском Ж - по одной устанозке 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 шогопролетныэ канатные установки /13,14, 16,18,19,37,38,39/, рис.9.

Установка позволяет производить подтрелевку древесины к трасса Ш в любом месте без дополнительных механизмов, уменьшаются эро зионные процессы на лесосеке, повышается эффективность трелевки и техника-безопасности.

ная лебедка

Краткие технические характернотики,созданных установок такого типа, приведены в табл. 2".

Таблица 2

Краткая техническая характеристика установок

Показатели : 2д. : Д?нные

: изм ггрузоподьем-:грузоподъемность 10 кН :ность 32 кН

Протяженность трассу м 600 1000

Расстояние подтрелевки к НК ы 50 50

Скорость сдуска древесины м/с 5 7

Род груза сортименты сортименты

Режим работы на "спуск" на "спуск11

Вес каретки . Н 450 . 1100

Производительность и3/ом 35 49-

Тип каретки полуавтоматическая подуавто- ' матическач.

оое .установки проходят производственные испытания в Межгорском ЛК Ассоциации "Закарпатлес" с экономическим эффектом 16,6 тыс. руб. на овду установку.

Одна из схем полуавтоматической каретки представлена на рис, и защищена авторскими свидетельствами /21,22,27,30,33,38,32,39/.

Риз. 10. полуавтоматическая каретка и "верхний" стопор? а - каретка; б -- раздвижной захватный конус; I - подвеска,ш га; 3 - пружинь? 4 - двуплечий рычаг; 5 - рычаг; о - напраг«явщг 7 - толкатель; Й - тележка балансишед; 9 - коргус; 10 - плечо £ чага конуса; 15 - захватный рычаг;*16 - нижняя часть конуса-

Качатнал усг. давка для сбора древесины с площади лесосеки,

В работах /12,13,14,16,19/ обоснована и разработана констр! шя принципиально ново? спаренной канатной установки, позволяюще не нарушая екэлогичеекую среду, транспортировать древесину, в пс ностыо подвешенном состоянии от пня к разгрузочной площадке с а! тематическим перегрузом трелюемой пачки древесины в воздухе с о; кой канатной установки на другую, ее узлы защищены авторскими С! детельствами /32,34,35,36,39/.В таком варианте этот вопрос не .] валек ни в СССР, ни за рубежом. Схемы канатной установки и пере]

рузочного устройства представлены на рис. II.

ди лесосеки: I - промежуточное положение каретки с грузом: I - приводная лебедка поперечной установки; 2 - несущий канат; 3 - каретка с захватным рычагом; 4 - стопор; 5 - лыжа; 6 - несущий канат; 7 - грузоподъемный канат; 8 - тяговый канат; 9 -вспомогательная каретка; К! - подвеска; II - захватный конус; 12 - чекеры; 13 - груз; 14 - захватный рычаг; 15 - грузоподъемный канат поперечной установки ■

■ Краткая техническая характеристика установки: производительность, м3/сы - 70; грузоподъемность на реЙс.кН - 16; максимальная скорость перемещения груза, м/с - 3,5; длина трассы поперечной установки, и - до 200; длина трассы транспортной установки, и - Ю00. от->номический эффект от использования в В.Бычковском Ж Ассоциации „ "Захарпатлес" 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 переиепкой пач-

ки древесины в воздухе с одной установки на другу» /14,36,36/.

Краткая техническая характеристика: производительность,м3/см-30; грузоподъемность, кН - 32; максимальная скорость перемещения груза, м/с - 7; длина трассы спаренной установки, м - 2000. Экономический эффект от использования в В.Бычковском ЛК составит 16,0 тыс.руб. з год.

Самоотцепляющиеся захватимте устройства для канатных установок.

Значительная часть работ и авторских свидетельств /2,4,16,19, 39/ посвящена разработке салюотиепляющихся захватных устройств /некоторые варианты их показаны на рис. 12/, позволяющие,без участия человека,производить автоматическую отиепку гибких 'стропов от груза не только на канатных установках, но и на всех видах погру -зочно-разгрузочных механизмов.

Рис. 12. С^моотпег^лгссщиеся захватные устройства для отцепки гибких

стропов от груза: а/ самэотцеплятацеесл чокерное устройство ПСГ-6,3/12.00; б/ грузозахватное устрой' -во ПСГ-6,3/14.00: в/ саыоотиелляющееся зах^,тное устройство ПСГ-5/12.00

В работах /2,4,39/ приведена классификация захватных устройст: разработаны конструкции, составлены основные технические требовали, ■яредьявляеше к их конструкциям.Разработано, создано и испытано 30 вариантов устройств различной грузоподъемности.

Краткая '¿'вхническая характеристика некоторых самоотцепляющихс. устройств приведена в табл.5.

Таблица 3 Краткая техническая характеристика

_ : ~ Варианты

Наименование . иэм ;ПСГ.5/12>00 ;ПСГ-и.З/14 ;ПСГ-6,3/12.00

епка груза автомат. автомат. автомат,

мя отиепки груза с 0,1 0,1 0,1

са кг 2,5 3,9 3,1

зоподьемность кН 0+100 0+50 0+50

Решением ведомственной комиссии в IS66 г. устройства рекомен-аны к внедрению и созданию опытной партии по 500 штук в год.Выкает устройства сектор экспериментальных работ JiO ШТИ. Подтвер-яный экономический эффект от внедрения устройств превысил пн. руб.

ВЫВОДЫ

1. Анализ лесоэксплуатационных условий горных лесов Украин-

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

2. Типаж трелевочно-транспортных короткодистанционных устано-, из-за плохо развитой сети дорог в горных условиях, должен :печивать работу по двум технологическим схемам: "на спуск" и подъем", их грузоподьемность должна быть б кН, 16 кН, 32 кН.

3. Установлено, что короткодистанинонные канатные установки

i должны быть мобильными, т.е. обеспечивать самоперебазировку и [малькые 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 ЖУ следует определять /зависимости 4 и 6 и график рис. 2/ в зависимости от скорости движения грузовой каретки и тормозного пути: пр скорости V = величина тормозного пути должна составить^5> при V- пм/с-$ъг,5/чупри 1/= Ьн/с-5тг> 1,5лу при 1/ =

6. Выявлено, что на величину коэффициента динамичности существенное влияние оказывает жесткость упора и скорость движения гр зовой каретки.

7. Получены зависимости /17,1Ь,19 и графики рис.4/ для опред ления коэффициента динамичности.

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

I • Ю3 + 2 • 1\РН/м; при V, 3м/с-С, = 4 ■ Ю3 4 б 10ъИ/м; при 2м/с- С,= е • ю3 12 • ю3Н/м.

5. В момент подхода каретки с грузом до упора ее скорость не должна превышать 4 м/с; при 4м/с следует применять специальные конструкции кареток /рис. 10/.

10. Для определения параметров несущего каната йхУ предложен круговая номограмма, созданная в виде инженерного прибора /рис.6/

11. На основе выполненных исследований разработаны и с^аны в эксплуатацию:

мобильнадкороткодистаншонная самоходная канатная установка грузоподъемностью кН с длиной пролета 400 м на базе трактора т па МТЗ-ЬО-З .устаноЕки/Межгорсчий Ж- 2 шт..Сколевский ЛХЗ - I шт.

мобильная короткод! аниионная самоходная канатная установка Грузоподьеыкостьи 32 кН с длиной пролета 400 м на базе трактора Т - 150 К /Свалявский Ж/;

впервые созданная спаренная установка для сбора древесины с площади лёсисеки и автоматическим перегрузом трелюемой пачки древесины с поперечной установки на транспортную и транспортировкой

е от пня к разгрузочной площадке в полностью подвешенном состояв™ В. Бычковсккй М/;

спаренная транспортная канатная установка с автоматическим пе-егруэом транспортируемой пачки древесты на удлиненна трассах ле-осек /В. Быпсовский Ж/;

канатная установка с переменным расположением привода и под-релевкой древесины вдоль трассы Ш грузоподъемностью 10 кН / Ме&-орский Ж/;

канатная установка с переменным расположением привода и под-релевкой древесины вдоль трассы Ж грузоподъемностью 32 кН / Мея-орский Ж/;

созданный типажный'ряд самоотцепляющихся захватных устройств ля отиепки гибких стропов от груза,.нашел широкое применение не олько на канатных установках, но и на всех видах погрузочно-раз-рузочных механизмов лесных предприятий Украины, РСФСР, морских и ечных портам с подтвержденным экономическим э<Мектом более 2 мгаруб.

12. Общий экономический эйТект от внедрения гаммы созданных анатных установок на лесосеках Украинских Карпат составит 4о9,3 Тыс.руб.

Содержание диссертации опубликовано в работах

Есего по теме диссертации опубликовано 31 печатная- работа и олучено 68 авторских свидетельств на изобретения. Основными рабо-ами являются:

1. Савиикий Ю.Г.,Скобей В.В.,Бадера И.С.,Литвинчук Е.Н.Канат-ые системы на лесозаготовках в горных условиях, - Обз.информ.: НИШ^-Илеспром. Лесоэксплуатация и лес ос плав,],"'10, Москва, 1964, с. 48.

2.'Бадера Я.С., Скобей В.В. Саыоотиепляющиеся захватные ус-ройства на погрузке и разгрузке древесины, - Обз. инйорм.: Ш,1Ш'К-"т1еспром.Лесоэксплуатация и лесосплав, ?f7,Москва, 1983,с. 28.

3. Скобей В.В.,Гарькуша В.Н.,Бадера й.С.,Савицкий Ю.Г., Лит-инчук E.H. Оборудование и механизмы для трелевки леса в горных словиях, - Обз.инФорм.: ВНШШсИлеспром. Лесоэксплуатация и лесос-лйв, 5» 3, Москва, 1982, с.32.

4. Бадера Й.С. Самоотцепляющийся крюк, -Информ.лист.1* 1,1984, А; >® 85-ь9, 1985,с.4; Я 81, 1983, с.6; № 86-071, 19с6, с. 4; -235-91, 1991, с. 4; Р 87-057,1987, с.4; Р 87-036, 1967,с.4.

.5. Бадера И.С..Морозович Б.И..Технологические схемы применения самоходных канатных установок на рубках ухода,в кн.:Тез, докл. "Комплексное использование древесного сырья и внедрение безотходной технологии в лесной у. деревообрабатывающей промышленности", ПКТИ, Ивано-Франковск, ТЭ85.С.48.

6. Скобей В.В., Савицкий Ю.Г., Бадера И.О., Морозович Б.И. Лесозаготовки в горных условиях. Обз. информ.: БНШИ<-Илеспром, }? 6, Лесоэксплуатация и лесосплав, 1985, с.52.

7. Бадера И.О..Морозович Б.И.Перспективы применения мобильных канатных, установок при освоении горных лесосек, - В кн.:Тез.докл. конференции "Перспективы развития лесной и деревообрабатывающей промышленности в соответствии с основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-90гг.Свалява,1966,с.22-23.

8. Мартынцив 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 с основными направлениями экономического л социального развития СССР на 1986-90 гг.", Сваляза, 1366, с.30-31.

9. Бадера И.С., Мартыншв М.П. Определение предельного значения тормозного пути грузовой каретки мобильной короткодистаншон-кой установки из условия безопасности работа, - 3 сб.: Лесное хозяйство, лесная, бумажная и деревообрабатывающая промышленность. Киев: Еед1вельник, 1987, вьт. 18, с.54-58.

10. Скобей В.В. ,Савипкий Ю.Г. .Бадера И.С Дурчин И.В. Малины и механизмы для трелевки леса при несплошных рубках в горной местности, - Ос:з.информ.,ШИПИоИлеспром, 3, Москва, 1987, с.44.

11. Бадера И.С.Обоснование параметров и ссздашщ мобильной ко-роткодистанпионной канатной установки для условий Украинских Карпат, - В кн.,Тез.докл.конференции в Ивено-йранковскё "Научно-технический прогресс и техническое перевооружение предприятий лесной деревообрабатывающей промышленности в ХП пятилетке", Иванс-Франковс 1987, с.41.

12. Мартыниив М.П., Лысык Б.В., Бадера И.С.Перспективы использования спаренных к латных установок для освоения буковых лесов в горных условиях, - В кн.:Тез.докл.Всесоюзного научно-технического совещания "Пути улучшения использования лесосырьевых ресурсов бука 25-26 мая 1966, Москва, 1'. .3, с. 128-132.

13. Бадера И.С. Новые прогрессивные канатные установки для транспорта древесины в горных условиях., - В кк.Тез.докл.ка У Всесоюзной конференции "Механизация и автоматизация перенестительных работ на предприятиях лесного комплекса"25-27 октября 1980.Москва, с.1 :-1£0.

14. Белая Н.Ы.,Мартыниив Ы.П.,Бадера И.С. Новые прогрессивные канатные установки для транспортирования древесины в горных условиях, -В сб.:Лесное хозяйство,лесная,бумажная и деревообрабатываю-

щая промышленность. Киев: Буд!вельник,]990, вып. 21, с.36-43.

15. Бадера И .С .Динамическое нагружение несущего каната мобильной подвеской установки в момент стопэрения каретки, - В с<°>. резкое хозяйство,лесная, бумажная и деревообрабатывающая прокьалонность. Киев: Будгвельник, 19Ш, вып. 20, с.38-42.

16. Бадера И.О. Совершенствование конструкций канат::ых установок, - В кн.:Тез.дзкл. на научно-технической конфереыги "Ссвсрген-зтвование ресурсосберегающих технологий и охраны окруягсщой среды лесопромышленных предприятий" 5-6 декабря 1990, Изано-Зрснкогек; зып. 1,с.4.

17. Бадера И.С. Прибор для определения параметров однопролет-*ой канатной установки, - В кн.,Тез .докл.,а каучно-техническо.1 конференции "Совершенствование ресурсосберегекщих технологий и охракч жружащей среды лесопромышленных предприятий" 5-6 декабря 1990, 1вано-Франковск, вып. I.e.54.

18. Ковтун Р.И.,Бадера И.С.Канатная установка ^ перемещающим— :я расположением привода,- В кн.Дез.докл.на научно-технической :онференпии "Совершенствование ресурсосберегающих технологий и ох->аны окружающей среды лесопромышленных предприятий 5-6 декабря 1990" [вано-Франковск, вып. 1, с.53.

В. Бадера И.С. Обоснование параметров и разработка конструк-:ий системы новых канатных установок, - В кн.Тез.докл.на научно-ехнической конференции "Научно-технический прогресс в леской и де~ евообрабатнваищей промышленности II-13 июня ¡291, Киев.

20. Бадера И.С. "Исследовать и разработать технологию и мобиль-ую короткодистаншонн^'о канатную установку для трелевки древесины горных склонов Карпат на базе трактора ЫТЗ-80"йтчет ЦК630.32002.5, К! гос.регистрации 01.83.0054.624, .>.'= те.-« 08-1308-83. нв. F 02.87.005829, Г заказа 83401. с. 164.

.21. A.c. 1261821 /СССР/ Трелевочная каретка /Скобей В.В., «ольский И.В., Бадера И.С. - Опубл.. в Б.И. ¡986, к 37

22. A.c. 1296459 /СССР/ Трелевочная каретка подвесной канатной эроги /Бадера И.С.,Скобей В.В., Хома Р.В., Мартыниив .4.П., Хороьо-лч Б.И. - Опубл. в Б.И., 1987, 10.

23. A.c. I29I47I /СССР/ Канатная установка для трелевки дрезе-шы/ Бадера И.С., Скобей В.В. Мартыниив М.П.,Турчин И.В. - Опубл. Б.И., 1987, Г 7.

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

25. A.c. I28I470 /СССР/ Канатная установка для трелевки древе-еньг/ Бадера И.С., Скобей В.В., Мартыниив ¡¿.П., Морозовкч

(убл. в Б.И., 1987, Г" 7.

26. A.c. 1344654 /СССР/ Зоздушьо-трелевочная установка/ Баде-, И.С., Хома Р.З., Мартыниив М.П. - Опубл. в Б.И. 3S87, Г- ЗЬ.

A.c. 1359184 /СССР/ Трелевочная каретка подвесной канатной роги/Бадера К.С., Хома Р.В., Мар-шншв M.Ii., Гомона!*: В.В.

МэрlБ.И^Лвдхлсюй! Н.Д. - Опубл.в Б.И.,1987, Г 46.

Яс. A.c. 135052? /СССР/ 7*-елев очная каретка подвесной канатной г..г. г//' Г.ада , Ск„бсЯ В.В., Xo.va Р.В., Мартинииз М.П., Гомона;; - ~.:убл. в Б.И., 1367. Г 44.

,.,71'. п.с. II5C52I AJJ3P/ .-Знатная установка/ Бадера Я.С., ¿:сбс;: В.В., Xcra Р.В. - Опубл. в Б.И., Tjfcö, 20.

31,. A.c. II6265J /СССР/ Тр.-легочная каретка подвесной канатной X.С.,Xа/а М.П.-Опубл.в Б.Я., 1965, Г £3

51. А.с.1Х145;3 /CCJP/лгнг.тная ycianwa для трелерки древесины/ Еадорг. Л.С, .Склей В.В..Петрусха В.В. - Опубл.в Б.й.,1950, Г 6.

52. A.c. 1326505 /СССР/ Зоздутно-трелевочкоя установка/Бадера. И.О., СхобгЛ З.В.,Хо!.-а Р.З., йкртыншв Й.П. »Гоконай В.В. - Одубл.

В iT ♦ 1 i . , -.V С С а '"" .

£3. A.c. 1416130 /СССР/Трелзвочная каретка подвесной канатной дорог:;/ Бадера П.С., Хома Р.В. - Опубл. в Б.И.,i960, Г 31.

24. A.c. 1440778 /ССОР/ Зозду^кэ-трелевочнал установка/ Баде-ра И.С., Хс::а P.E., Цуплат Т.М. - Опубл. в Б.Я., 1С66, 44.

35. A.c. 1474049 /СССР/ Спаренная воздусно-трелевсчная установке1/ E'v.era Н.С., Xoi.:r. Р.В., Кркотаповкч В.И., Турчин И.В. -Опубл. в Б.П., 1983, г 15. •

So. A.c. 1477599 /СССР/ Спаренная воздупно-трелевочная устаног кг/ Бадега И.С., Лезкович И.В., Хома Р.В., Лысых Б.В. - Опубл.в в Б.П., ЕС©, Г 17.

37. A.c. 1576381 /СССР/ Воздусно-трелевоиная установка/ Баде-ра И.О., Хортов 3.1., Xo.va P.B. - Олубл. в Б.К., 1990, Р 25.

35. A.c. 1СЧ'16£Й /СССР/ Наклонная подвесная канатная дорога/ Б ад ера Й.С., Хо;;а Р.В. ,11ечер И.И. .Иартыннив И .П. - Ог.убл. з Б.И., Г9С1, :: 14. * •

39. Бадера И.С. Самоитпеплящееся захватное устройство,а.с. 122 П65; I235SD9; 1278209; Ю79593; 1079595;. T07S592; 308Ш0; 11370 54; 3216126; 1379226; 1495261; 3495263; 1017641; 1073178; 1С,9504; 935431; 545050 ; 965946; 742340 ; 779260 ; 6Ö0944; 9354.34 р/.

к иечцти А/ .'х Оорыат 60x54 I'Il,.

iJyu>iru типографе.чип W 1. Офсе гнан лечить. Поч.л. -J О Эикиз .v Тирад

.•¡Li'OiiCKii.i .V. ГЦН'Гл, .Л'С-СОО, rjlkiiou, УЛ.700-ЛС1ИЯ Львова, 57.

i .. i ..:4.4ц i Jbbuncf.oi'u UTLiHTll.