CC BY
14
4. Minx, T., Simon, J., 2002: Priklad simulace vyvoje porostu. In: Simon, J., Adolt, R.: Li-mity a rizika uplatnovani produkcnich funkci lesa ve zvlaste chranenych uzemich. Sb. ref. ze sem. s mez. ucasti 14.5.2002 v Brne a 15.5.2002 v Litovli. MZLU v Brne, Brno 2002, P. 65-74.
5. Pretzsch, H., 1992: Konzeption und Konstruktion von Wuchsmodellen für Rein - und Mischbestände. Forstliche Forschungsberichte München, Nr. 115, 332 pp.
6. Pretzsch, H., Kahn, M., 1998: Konzeption und Konstruktion des Wuchsmodells SILVA 2.2 Methodische Grundlagen. Abschlußbericht Projekt W 28, Teil 2, München, 277 pp.
7. Rebkin, A.K. Principles of modelling and optimization of logging technologies (in Russian). Lesnaja promyslenost, Moskva. 1988, 250 pp.
8. Skoupy, A. Evaluation of biodegradable oils for the lubrication of saw chains. IUFRO XX World Congress. Tampere, Finland, 1995. 13 pp.
9. Skoupy, A. Quality of Technologies for Sustainable Forest Management. In: International Scientific Conference "Forest and Wood Technology vs. Environment", Brno 2000, P. 327 - 333.
10. Skoupy, A. Technicke moznosti reseni ukolu spojenych s pozadavkem na trvale udrzitelne hospodareni v lesich. In: 18. Svetovy kongres Spolecnosti pro vedu a umeni, Brno 1996, P. 165.
11. Skoupy, A.: Provozni spolehlivost stroju - predpoklad intenzivnejsiho vyuzivani lesni techniky. In: Funkcne integrovane obhospodarovanie lesov a komplexne vyuzitie dreva. Sekce 3 -Intenzifikacia mechanizovanych systemov pestovneho a tazboveho vyrobneho procesu. Zvolen, Vysoka skola lesnicka a drevarska 1987, P. 97-103._
УДК 634.31 Проф. М.П. МАРТИНЦ1В, д-р техн. наук;
асист О.В. БОРАТИНСЬКИЙ- УкрДЛТУ
АНАЛ1З РОБОТИ МОБ1ЛЬНИХ КАНАТНИХ Л1СОТРАНСПОРТНИХ УСТАНОВОК ТА ОЦ1НКА НАПРУЖЕНОГО СТАНУ ÏX ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТ1В
Подано аналiз роботи мобiльних канатних установок i шляхи вдосконалення ïx конструкцiй. Оцшено напружений стан канатно'1' оснастки, колю, блоюв барабанiв i наведено рекомендацп для вибору ïx основних параметрiв.
Ключовi слова: канатна оснастка, напруження, математична модель, опти-мальнi параметри.
Prof. М.Р. MARTYNTCIV; assist. О.У. BORATYNSKYY- USUFWT
Analysis of work of mobile cable forest transportation installations and estimation of tense state of their basic elements
The analysis of work of mobile cable installations and ways of perfection of their constructions are given. The tense state of the cable rigging, wheels, and blocks of drums is appraised and the recommendations for the choice of their basic parameters are resulted.
Keywords: cable rigging, tension, mathematical model, optimum parameters.
Прсью л1си Украшських Карпат е джерелом ^n^ï деревини для р1з-них галузей промисловость Однак, освоения прських лшв мае здшснювати-ся не тшьки з метою отримання цiнноï деревини, а й для збереження екосис-тем, як в прських, так i в прилеглих до них р1внинних районах. Багатор1чш дослщження люозаго^вельниюв i лiсiвникiв показали, що найповшше вимо-гам ведення люового господарства, при освоенш прських лiсiв, вiдповiдають шдвюш канатнi лiсотранспортнi установки [1-4]. Для умов Украшських Карпат, де недостатньо розвинута сггка дорщ найбшьш ефективним для первин-ного транспортування деревини е застосування мобiльниx канатних установок [3, 4]. Пщвищити ефектившсть експлуатацiï канатних установок можна
шляхом вдосконалення 1х конструкцiй та правильного вибору 1х основних па-раметрiв. Розроблено цiлий ряд рекомендацiй для вдосконалення конструкцш канатних установок [5, 6]. Однак, ще не достатньо ощнено напружений стан окремих елемент1в канатно! установки. Визначення напружень, що виника-ють в канатах, блоках, на ободах барабашв, дасть змогу вибрати оптимальш режими 1х експлуатаци i забезпечить пiдвищення довговiчностi роботи вЫх елементiв канатно! установки.
Рис. 1. Схеми намотування канатiв на барабани лебiдки:
а) барабан 1з незамкнутим тягововантажотдтмалъним канатом; б) барабан 1з замкнутим тяговим або тяговонесним канатом
Для визначення зусиль в елементах канатно! установки необхщно роз-глянути рiвняння руху установки. Залежно вщ типу установки можуть мати одну або двi вггки каната, як можуть бути набiжними або збiжними. Схеми таких канатiв наведено на рис. 1.
у
Л ^ ——нкс-
и
-ШЖ ту у1
М,
тгО
1
N
¥
-А
IX
с,,1
£
о ^ X
Рис. 2. Розрахункова схема установки з приводом, що мае канатну тягу:
1 - двигун; 2 - муфта; 3 - передача; 4, 5 - барабани лебедки; 6, 7 - напрямш блоки; 8 - замкнений канат; 9 - незамкнений канат
Основними масами для таких канатних установок е маса вантажу 1 частин, що обертаються на валу двигуна. За розроблення математичних моделей, приводи канатних люотранспортних установок треба розглядати як ба-гатомасш системи, що складаються з двигуна, муфт, передачi 1 мас вщповщ-них барабашв, якi обертаються на валах. При цьому на барабани приводiв дь ють сили, закони змiни яких визначаються динамiчними навантаженнями на тяговi i вантажопiдiймальнi канати. У процес роботи тяговi и вантажош-дшмальш канати навиваються на барабани. Це призводить до змши маси барабашв, що спричиняе змшу динамiчних характеристик приводу. У загально-му виглядi розрахункова схема установки, яка мае привщ з канатною тягою, зображена на рис. 2.
Рiвняння руху елеменпв канатно! установки можна записати в такому виглядг
А +-щ )-п «=мь
Жг Л
^^Т -С1(« ) + С2(«2 - «3)+ С3(«2 - «4)= 0;
12-7Г Жг
/3 - С2 («2 - «3 ) - ГбСФ
Жг
1-А
V 21к У
V (=-М2; 2 тI
ш4 + 2СкЗ-у^-г3М-Л + ЕЛЪ(-х)2 -((о>()-То)=о;' (1)
Жг Ж Ж Жг 2( -«гб )2
/^ - Сз(р1 -щ)-бСф" Жг
С я
1 - А"
V 21к у
^ = -М3; 2 Ж
т %+хср-^-* /^+ЕкА( - £ (о,1 )=о,
Ж?2 Л Л Жг 2(( -«гб)
де: /1 - загальний момент шерци обертових мас двигуна; / 2 - момент шерци передачi; /3 /4 - зведенi моменти шерци барабашв приводу; /5 /6 - моменти шерци напрямних блоюв; М1 - момент двигуна; М 2, М 3 - моменти опору на барабанах приводу; С1, С2, С3 - зведенi крутильнi жорсткостi лшш передач; Ск,С'к - зведеш жорсткостi канатiв; (р1, (р2, (р3, «4 - кути закручування вщпо-вiдних обертових мас; у1,у2,у3,у3 - коефiцiенти, що характеризують розсь ювання енерги у вiдповiдних ланках; т, т' - маси вантажiв, що транспорту-ються установкою; гб, г' - радiуси намотування канатiв на барабани; 1к, ¡к -довжини вггок кана^в; Т (0, ?), Т0 - натяги набiжноl та збiжноl вiток замкнено-го каната; £(0,?) - натяг тягововантажошдшмального каната; Ек - модуль пружност каната; Лк, Лк - площi поперечних перерiзiв канатiв.
При визначеннi моментiв шерци барабашв /3, /4 треба враховувати !х-ню змiну в процесi намотування, або змотування каната. Моменти шерци ба-
рабашв 1 довжини канатiв вважатимемо лшшними функцiями кута повороту барабана. Тодi момент шерци можна визначити з залежност
Ь = 130 ± АкРГбФз
(2)
де: 130 - початковий момент шерци барабана; р - усереднена густина мате-рiалу каната;
1к = 10к + гб^з'; (3)
тут 10к - початкове значення довжини каната. Жорстюсть каната мае дорiвнювати
С
к
ЕкАк
ЕкАк
I
к
10к + №
(4)
Абсолютну деформащю 1 швидкiсть вщносно! деформаци каната можна визначити iз залежностей
_ йфз 1 ( йфз
5 = -Гбл^ 71' п —Гб3~
12
де п - швидюсть абсолютно! деформаци:
Ж
п
— ^
йф3 Ж8
Ж Ж
(5)
(6)
Для визначення напружень в елементах канатно! установки можна скористатись методикою, наведеною в робот [7]. При цьому згинальш нап-руження можна визначити з залежност
(7)
—их ( \
< = <эе сов(ъх),
зг
де: и = ±
2
V
т
2^1 т +
т
Вт4+ ); вк
жорсткiсть канату, Вк = Ек10; 10 - модуль шерци канату; щ - коефь
цiент, що залежить вщ конструкци канату [4] щ = ке у / Ек; у - коефщент за-
2
повнення плошд поперечного перерiзу канату металом у = 4Амат / лЖк ; ке -
(
поправочний коефiцiент, згiдно з дослщами Рубiна [3] ке= 0.09
1 +
500
Тк
к У
Для ощнки напруженого стану окремих елеменлв необхiдно побуду-вати дiаграму граничних напружень в координатах <гтах, <гт,п, <с (<с - се-реднi напруження циклу). Границ витривалостi напружень при згиш <—1 i розтязi < можна отримати на основi експериментальних дослщжень довго-вiчностi канатiв [7]. Тод^ при складному напруженому сташ, умову довговiч-ностi можна записати таким чином:
<екс
2
+
—1
1У
<р 1.
(8)
б
2
2
Визначивши максимальш напруження, можна вирiшувати задачi ви-бору матерiалiв, умов роботи та ощнки термiну служби канатних установок.
Лггература
1. Генс1рук С. А. Люи Украши. - К.: Наук. думка, 1992. - 408 с.
2. ШКря Т.М. Технология 1 машини люоачних робгг. - Льв1в: Тр1ада плюс, 2003. - 352 с.
3. Мартинщв М.П. Розрахунок основних елеменпв пщвюних канатних люотран-спортних установок. - К.: Ясмина, 1996. - 175 с.
4. Адамовський М.Г., Мартинц1в М.П., Бадера Й.П. Пщвют канатш люотран-спортш системи. - К.: 1ЗМН, 1997. - 156 с.
5. Удовицький О.М. Патент В6/В7/00. а.с. № 24173А. Канатна установка. - 1998.
6. Мартинщв М.П., Мартинщв В.М., Бариляк В.В., Рудько 1.М. Патент 7В6/В7/00. № 2289. Канатна установка з дистанцшним керуванням.
7. Белая Н.М., Мищенко А.А. О работе сил трения при изгибе несущих канатов подвесных канатных транспортных систем, как критерий их долговечности// Изв. высш. учеб. заведений. Лесной журнал. - 1989, № 1. - С. 28-38.
УДК 629.113 Проф. Б.В. Б1ЛИК, канд. техн. наук;
доц. А.Г. КУСИЙ, канд. техн. наук; студ. В.В. ХМ1ЛЬ - УкрДЛТУ
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВМИКАННЯ
ЗЧЕПЛЕННЯ АВТОМОБ1ЛЯ
Отримана динамiчна модель трансмюп та комп'ютерна програма для дослщ-ження процесу зрушення автомобшя з мюця. Результати свщчать про доцшьшсть змш приводу зчеплення i автоматизацп його вмикання.
Prof. B.V. BILYK, doc. A.G. KUSYJ, stud. V.V. CHMIL - USUFWT Design and research of process of inclusion of car's coupling
Got the dynamic model of transmission and computer program for research the process of car's moving from the place. Results are testified about expedience of coupling's occasion changes and automation of his inclusion.
Для аналiзу процесу вмикання фрикцшних зчеплень з натискними пружинами i виявлення можливост оптимiзацii ix конструкци доцшьно зас-тосувати математичне моделювання з наступним проведенням обчислюваль-ного експерименту за допомогою комп'ютера З достатньою точшстю для цього можна застосувати тримасову розрахункову модель, схема яко'' зобра-жена на рис. 1. Маса маховика двигуна, веденого диска зчеплення (з оберто-вими масами коробки передач) та поступальна маса автомобшя моделюються зведеними обертовими масами з моментами шерци J1, J2 та J3 [1]. Пружш властивост трансмiсii задаш зведеним коефщентом крутильно'' жорсткост стр, а дисипативнi - зведеним коефщентом в'язкого опору ктр.
Обертовий рух мас трансмiсii, пiд час вмикання зчеплення i буксуван-ня його дисюв, описуеться системою рiвнянь
Ji&Pi = M - M2;
J2 + kmp (<&2 - Фъ) + cmp ( <2 - Ръ) = M2 ; (1)
Jъ - kmp(<&2 - Фъ) - cmp( Р2 - Ръ) = -MЪ,
