CC BY
16
9. Справочник сварщика / под ред. В.В. Степанова. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1982. - 560 с.
10. Касаткин Б.С. Напряжения и деформации при сварке / Б.С. Касаткин, В.М. Прохоренко, И.М. Чертов. - К. : Изд-во "Вища шк.", Головне вид-во, 1987. - 246 с.
11. Палаш В.М. Напруження у трубах, з'еднаних зварним кшьцевим швом / В.М. Палаш, В.М. Юськв, А.Р. Дзюбик // Ф1зико-х1м1чна механжа матер1алш : зб. наук. праць. - 2000. - № 4. - С. 95-99.
Надклано до редакци 24.02.2016 р.
Дзюбик А.Р., Палаш В.М., Назар 1.Б., Дзюбик Л.В., Палаш Р.В. Засто-сування зварних опорних вузлiв шд час ремонту надземних переходiв ма-пстральних трубопроводiв
Проанал1зовано наявш елементи опорних вузл1в надземних переход1в у трубопроводному транспорт^ Вивчено експлуатацшш навантаження, як виникають у надземних дшянках мапстральних трубопровод1в ¡з використанням математично! модели що вра-ховуе можливють вертикального змщення опорних вузл1в. Запропоновано використо-вувати зварну балку двотаврового перер1зу для ригеля опори. Проведено розрахунок прийнято! балки та виб1р геометричних розм1р1в ц елеменпв залежно вщ прикладеного навантаження. Дослщжено вплив зварювального циклу на напруження та деформаци, що виникають шд час виготовлення металевого ригеля двотаврового перер1зу.
Ключовi слова: опора, трубопровод, напруження, зварний шов, мщшсть, несна здатшсть.
Дзюбык А.Р., Палаш В.Н., Назар И.Б., ДзюбыкЛ.В., Палаш Р.В. Применение сварных опорных узлов при ремонте надземных переходов магистральных трубопроводов
Проанализированы существующие элементы опорных узлов надземных переходов в трубопроводном транспорте. Изучены эксплуатационные нагрузки, возникающие в надземных участках магистральных трубопроводов с использованием математической модели, учитывающей возможность вертикального смещения опорных узлов. Предложено использовать сварную балку двутаврового сечения для ригеля опоры. Проведен расчет балки и выбор геометрических размеров ее элементов в зависимости от приложенной нагрузки. Исследовано влияние сварочного цикла на напряжения и деформации, возникающие при изготовлении металлического ригеля двутаврового сечения.
Ключевые слова: опора, трубопровод, напряжение, сварной шов, прочность, несущая способность.
УДК 630.32.002.5
ВИКОРИСТАННЯ ПЛАСТИКОВИХ ЛОТКОВИХ СИСТЕМ ДЛЯ ПЕРВИННОГО ТРАНСПОРТУВАННЯ ДЕРЕВИНИ
В.В. Кий1,1.Ф. Коляджин2
Порушено проблему технолопчного освоения сухостшних ялинових насаджень на схилах Карпат. Проаналiзовано можливi засоби первинного транспортування дере-вини пiд час ix розроблення. Оценено пошкодження, якi виникають унаслщок викорис-тання рiзниx засобiв трелювання деревини та ефективностi ix використання. Обгрунто-вано доцiльнiсть використання пластикових лоткових систем на трелювальш в гiрськиx умовах пiд час загегавельних робiт у суxостiйниx насадженнях.
Ключовi слова: лотковi системи, транспортування, сухостшш насадження, техно-логiя, деревина.
1 доц. В.В. Кий, канд. техн. наук - НЛТУ Украши, м. Львгв;
2 директор 1.Ф. Коляджин, канд. с.-г. наук - державне шдприемство "Брошнгвске л1сове господарство"
Постановка проблеми та аналiз основних публжацш. Украша нале-жить до европейських краш iз значними запасами деревно!' сировини. Загальна площа лiсiв становить близько 11 млн га, з яких 20 % лкосировинних запаав зосереджено в гiрському Карпатському регюш [1]. Лiси Карпат мають надзви-чайно важливе водоохоронне, пдроктматичне, иротиерозшне та саштарно-п-гiенiчне значения. Вони регулюють поверхневий стш i пом^но впливають на гiдрологiчний режим Дшстра, Пруту, Тиси та íхнiх приток. Лiсовi багатства Карпат вiдiграють важливу роль у розвитку нацiонального господарства. Лко-забезпеченiсть у розрахунку на одну особу становить тут 0,42 га i 73,8 м3 дере-вини [2]. Однак, варто зазначити, що упродовж останнiх роюв на територп Карпат вщбуваеться iитенсивне всихання ялинових насаджень. I як наголошено у Нацiональних доповдах про стан техногенно!' та природно!' безпеки в Украíнi, пiсля 2005 р. всихання ялинникiв Карпат трактують як стихiйне лихо: "Для Кар-патського регiону значною проблемою залишаеться всихання похiдних ялинни-кiв, тобто, таких, яю ростуть у неввдповщних лiсорослинних умовах. ... Всихання ялинниюв у Карпатах розглядають вже як стихшне лихо, причиною яко-го е зниження природного 1муштету та ослаблення насаджень внаслiдок глобального потеплшня кл1мату, техногенного забруднення атмосфери i грунту та неввдповвдно!' лiсогосподарськоí дiяльностi в минулому" [3].
Бшьшсть науковцiв схиляються до думки, що будь-яка закономiрнiсть всихання ялинниюв щодо розмiщения на схилах (шдшжжя, середина схилу, верхiвка), площ всихання, орiентацií за сторонами свiту вщсутня [4-6]. Отже, проблема масштабного i незакономiрного всихання ялинових лiсiв в Укра'нсь-ких Карпатах е актуальною i потребуе рацiонального й ефективного рiшения, одним з яких е своечасне прибирання всохлих дерев.
Постановка завдання. Треба зауважити також, що застосовувана зараз у Карпатах технолопя лiсозаготiвлi призводить до значних негативних змiн у лкове середовище i хiд лiсовiдновних процеав. Технологiчний процес лкоза-готiвлi у Карпатах головно грунтуеться на наземному трелюванш, яке здшсню-ють приштивно облаштованими трелювальними волоками на значш вiддалi. Це призводить до значних, часто незворотних, екологiчних пошкоджень: руйну-вання грунтового покриву, забруднення водних потоков, активiзацií ерозiйних процесш i пошкодження деревостану [8].
Ситуащя посилюеться у разi потреби виконання саштарних вибiрковиих рубок, як наприклад прибирання сухостiйних насаджень, коли невелику кшь-ккть всохлих дерев потрiбно прибрати за короткий час, а !х розмiщения по те-риторií лкомасиву довiльне. Тодi застосування традицiйноí техшки i технологií призводить до значних пошкоджень навколишнього середовища, особливо це стосуеться операцií первинного транспортування заготовленоí деревини. Пот-рiбно шукати новi, ефективнi технологiчнi способи розроблення дiлянок всох-лоí деревини, яю забезпечили б найменший негативний вплив на довкiлля.
Виклад основного матерiалу. Транспортування деревини е одшею iз найвитратнiших та екологiчно найнебезпечшших технологiчних операцiй у ви-робничому процесi заготiвлi деревини. Вiдомi три принципово рiзнi за способом транспортування деревини технологи гiрськоí лкозаготшлг наземне тран-
спортування волоком чи канатними дорогами i пов^яне транспортування ль тальними апаратами [7, 8].
Ршення щодо вибору наземного виду лкотранспорту може бути ухвале-не тiльки для конкретно!' лкозагот1вельно1 стратегii з урахуванням опорно!' про-хiдностi лiсовоi машини, ступеня ц негативного впливу на довкшля, вартост дорожнього будiвництва, експлуатацiйних затрат тощо.
Гориста мiсцевiсть мае характернi особливосп, якi безпосередньо впли-вають на процес заготiвлi i потребують, своею чергою, складно!', трудомiсткоi i менш продуктившшо! технологii лiсосiчних робiт. При цьому найбшьш проблемною операшею е процес первинного транспортування деревини, тобто, опе-ращя трелювання, яку можна виконувати певними механiзмами.
Трелювання тракторами - це один iз способiв перемiщати деревину iз мкця звалювання до вiдвантажувального майданчика або верхнього складу. Основною перевагою трелювальних тракторiв (гусеничнi чи колiснi) е 1х висока прохiднiсть, що забезпечуе роботу практично на будь-яких лкових грунтах з подоланням перешкод, звичайних для умов лiсосiки. Тому, зазвичай, ходова частина трелювальних тракторiв мае шдвищену мiцнiсть.
Для трелювання лку в гiрських умовах, у тих випадках, коли неможливо застосувати трелювальш трактори, використовують канатнi установки. Адже канатна установка може працювати на бшьших за величиною схилах i в цих умовах е продуктившшою вiд тракторiв.
За певних умов обидва варiанти можна розглянути як можливi для трелювання деревини в прськш мiсцевостi, зокрема шд час розроблення сухос-тiйних насаджень, але в них е i низка iстотних недолiкiв. Тракторне трелювання можна здшснювати, як зазначено вище, тшьки на грунтах належно' несно' здат-ностi, а коефiцiент зчеплення мае бути достатнiм для того, щоб трелювання бу-ло можливим i безпечним. Використання тракторгв на прських схилах потребуе спецiального облаштування волокiв, щоб забезпечити безпечне виконання опе-рацii трелювання. Вiдомо також, що застосування тракторного трелювання зав-дае значних пошкоджень навколишньому середовищу: грунтам i рослинностi. Окргм цього, його дощльно використовувати у разi наявностi поблизу лковоз-но' дороги; це обов'язкова умова для такого способу трелювання [7-9]. Тому використання трелювальних тракторiв шд час розроблення всохлих насаджень у прських умовах видаеться нам не доцшьним.
Канатш установки е бшьш еколопчно безпечнiшими поргвняно з тракторами та мають низку переваг. Але в нашому випадку, якщо врахувати, що яли-на е одшею iз найбшьш дешевих порiд, що ростуть на схилах Карпат, тим бшь-ше всохла, використовувати канатнi установки для первинного транспортування шд час розроблення сухостшних насаджень е економiчно невипдно. Кргм цього, вони е також досить трудовитратними у своему встановленш та облаш-туваннi. А якщо врахувати i той факт, що дерева всихають без будь-яко! законо-мiрностi у розмiщеннi на композицп гiр i у рiзних масштабах, то з комерцшного погляду використовувати канатну установку для вирiшення такого роду проб-леми е недоречним. I тут варто пригадати споаб трелювання, який свого часу мав досить широке застосування пiд час заготгвельних робiт у гiрських умовах - лкоспуск.
Лкоспуски бувають земляш, снiговi i за допомогою лоткiв. Саме остан-шй, на нашу думку, заслуговуе уваги, тим бiльше, якщо врахувати, що доводиться здшснювати трелювання незначно! кшькосп деревини з будь-якого мк-ця схилу (пiднiжжя, верхiвка, середина). Лкоспусками називають споруди у виглядi лотка, по яких стовбури транспортуються шд дieю сили тяжiння.
До переваг лкоспусюв належить простота конструкцií, а ктотним недо-лiком - неможливкть точного регулювання швидкостi. Адже певш колоди, якi е найбiльшими, школи розвивають високу швидкiсть, вилiтають iз жолоба i мо-жуть розбитись. Метеоролопчш умови (дощ, iнiй, роса) змiнюють коефiцiент тертя, що призводить до прискорення руху колод. Для безперервно! експлуата-цií лiсоспуску потрiбно, щоб за мiнiмального коефiцiента тертя найбшьша швидкiсть не перевищувала 30-35 м/с i на виходi знижувалась. I навпаки, за максимального коефщента тертя швидккть мае бути не менша нiж 10 м/с, щоб колоди могли доходити до кшцевого пункту [10, 11].
У прських лках Карпат, поряд iз земляними та снiговими спусками, зас-тосовують дерев'янi лiсоспуски. Для регулювання швидкост перемiщення колод у лотках використовували металевi штирi або костил^ якi закладали в отвори жолобш, створюючи опiр руху колодам, що спускалися. Лiсоспуск скла-даеться iз завантажувального пункту, власне жолоба i кiнцевого пункту.
Завантажувальний пункт - це майданчик, на якому встановлеш лаги 3040 м, на яю накочуеться деревина в один ряд. Завантаження в лкоспуск ввдбу-ваеться за допомогою розширеного лотка або по простому рольгангу. Власне лкоспуск - жолоб - складаеться з одного чи двох витесаних донних бруав i бо-кових полiн, що утворюють борти. Жолоб монтують на шпалах, що закроет в rрунтi. У зв'язку з великими швидкостями значнi переломи профшю (при А1 > 10 %) лiсоспуску обов'язково повиннi спрямовуватися вертикальними перехщ-ними i коловими кривими радiусом 200 м. Результати численних дослiдiв зас-вiдчили, що ця величина забезпечуе безперебiйну експлуатацда [10].
Землянi шпальнi лiсоспуски - це заглиблення в rрунтi, закршлеш на косогорах вiдбiйними дерев'яними стшками. До недолiкiв треба ввднести псуван-ня велико! кiлькостi полш (5-10 %). Але враховуючи дешевизну цього типу, вш набув широкого застосування. Бiльш складний - шпальний лiсоспуск, що е пе-рехвдною сходинкою вiд земляного до дерев'яного лкоспуску. Шпальний лкос-пуск - це штучно влаштований жолоб з нахилом для постшного ковзання полш. Шпальний лкоспуск, порiвняно з дерев'яним, який цiлковито виготовлений з довгомiрних стовбур1в, мае ложе, складене з поперечних шпал, до якого приля-гають з двох бокiв стшки. За формою поперечного профiлю шпальш та де-рев'янi лiсоспуски можуть бути двох тишв: трикутного i чотирикутного (рис. 1).
Спуск з трикутним профiлем влаштовують звичайно на прямих дiлянках i горизонтальних кривих з радiусом бiльше 200 м. При цьому поперечний пере-рiз е рiзностороннiм трикутником з бшьш крутiшою стороною для протидii центробiжнiй силi. Для шпал застосовують тонкомiрнi стовбури (дiаметром 915 см). Шпали вкладають попарно, нижнi кшщ заглиблюють у землю, верхнi за^плюють к1лками. Вiдстань мiж шпалами залежить вiд довжини колод, що спускаються, але не повинна бути меншою шж 2 м.
Рис. 1. Жсоспуски: а) земляний; б) шпальний; в) 1з трикутним профглем жолоба; г) з чотирикутним профглем жолоба; д) естакада [10]
Наявшсть сучасних матерiалiв, розвиток техшки та технологи дае змогу ефективнiше i на вищому рiвнi використати цей старий i дешевий спосiб пер-винного транспортування деревини. Упродовж останнiх роюв значного поши-рення набули пластмасовi лотки, якi в багатьох европейських крашах викорис-товують не тшьки для спуску деревини, але i для iнших лiсогосподарських ро-бгг, пов'язаних iз транспортуванням вантажiв [7]. Зокрема, таю транспорты сис-теми демонстрували на мiжнароднiй виставщ в Австри у 2001 р. (рис. 2). Отже, проаналiзувавши можливi способи трелювання деревини пiд час локальних рубок всохло' ялини на схилах Карпат, приходимо до висновку, що найбтьш прийнятним способом для наших умов буде спуск деревини за допомогою пластикових лотюв.
Принцип його використання у горах полягае в такому: лоток вщповщно'' довжини прокладають вiд мiсця, де нагромаджуються колоди, до пiднiжжя гори. Окремi ланки лотка з'еднують мiж собою бшя пiднiжжя схилу, верхнiй кь нець встановлюють на пен, на якому закрiплена переносна мотолебщка (див. рис. 2, Б (2)) i поступово лоток шдтягують до мiсця нагромадження колод, пос-тiйно нарощуючи його окремими ланками, допоки не досягне потрiбноí довжини. Шсля цього у вщповщних мiсцях по всiй довжинi лотка встановлюють галь-мiвнi системи (див. рис. 2, Б (3)), як мають забезпечити допустиму швидкiсть руху колод.
Колоди до мiсця нагромадження можна тдтрельовувати за допомогою коней або мотолебщок, кряжуючи 'х в подальшому на вiдповiднi сортименти й укладаючи штабелями. Пiсля цього ''х скидають у лоток, де тд дiею власно' ваги вони починають ковзати i рухатися до тдшжжя схилу. На наш погляд, використання пластикових лоткових систем у технологи люозагопвель у сухос-тiйних насадженнях е доцiльним, адже мае ютотш переваги над тракторним трелюванням i використанням канатних установок.
Основш з них полягають у такому: використання пластикових лотюв не попршуе екологiчного стану довкiлля; порiвняно з iншими способами, це найдешевший спосiб спуску колод iз схиив, який можна застосовувати у прсь-кiй мiсцевостi; трудовитрати на монтажно-демонтажш роботи iз встановлення
пластикових лоткових систем е значно меншими nopiBHHHO з попереднiми способами, а також сам процес спуску е безпечшшим.
А Б
Рис. 2. Пластиковi лотковi системи: А) тдготовлена до спуску деревини пластикова лоткова система: 1) штабель деревини; 2) змонтований для спуску деревини лоток; Б) елементи пластиковог лотковог системи: 1) пластиковий лоток;
2) встановлена на пет мотолеб1дка; 3) гальм1вний пристрш
Лггература
1. Шси Укра!нських Карпат. [Електронний ресурс. - Доступний з http://carpathians.eu/flo-ra/lisi-ukraj inskikh-karpat.html
2. Загальна характеристика лкш Украши / Державне агентство лкових ресурав Укра!ни. [Електронний ресурс. - Доступний з http://dklg.kmu.gov.ua/forest/control/uk/publish/article? art_id=62921&cat_id=32867
3. Нацюнальна доповiдь про стан техногенно! та природно! безпеки в Украíнi у 2008 рощ. [Електронний ресурс. - Доступний з http://govuadocs.com.ua/docs/226/index-1196179.html.
4. Шпарик Ю.С. Всихання ялинник1в на пiвнiчно-схiдному мегасхил Укра!нських карпат / Ю.С. Шпарик, Т В. Парпан, П.Я. Слободян, Т.1. Савчин, В.Я. Бунш // Науковий вкник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2013. - Вип. 23.5. - С. 141-147.
5. ДебринюкЮ.М. Всихання смерекових лшв: причини та наслщки / Ю.М. Дебринюк // Науковий вкник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Л^в : РВВ НЛТ У Украши. - 2011. -Вип. 21.16. - С. 32-38.
6. Крамарець В.О. Оцшка стану та ймовiрних загроз виживанню ялинових лiсiв Карпат у зв'язку iз змiнами клiмату / В О. Крамарець, Г.Т. Криницький // Науковий вкник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Укра!ни. - 2009. - Вип. 19.15. - С. 38-50.
7. Стиратвський О.А. Основи еколопзаци лiсозаготiвлi та транспорту лiсу : навч. поабн. / О.А. Стиратвський. - Л™ : РВВ НЛТУ УкраТни, 2008. - 104 с.
8. Стиратвський О.А. Природоохоронт засади транспортного освоення прських лiсових територш : монограф1я / О.А. Стиратвський, Ю.О. Стиратвський. - Л^в : РВВ НЛТ Укра!ни, 2010. - 208 с.
9. Тиберш Шюря. Технолог1я i машини лiсосiчних роб^ : пiдручник / Тиберiй Шк1ря. -Львiв : Вид-во УкрДЛТУ, мТрiадаплюс", 2003. - 352 с.
10. Протанский В.В. Лесоэксплуатация : учебн. пособ. / В.В. Протанский, С.А. Сыромятников. - М. : Изд-во "Гослесбумиздат", 1951. - 590 с.
11. Овсянников Е.Л. Технология лесоразработок : учебн. пособ. / Е.Л. Овсянников, М.В. Плаксин. - Львов : Изд-во Львовского университета, 1962. - 592 с.
Надклано до редакцп 17.02.2016 р.
Кий В.В., КоляджинИ.Ф. Использование пластиковых лотковых систем для первичной транспортировки древесины
Поднята проблема технологического освоения сухостойных еловых насаждений на склонах Карпат. Проанализированы возможные средства первичной транспортиров-
ки древесины при их разработке. Дана оценка повреждениям, которые возникают в результате использования различных средств трелевки древесины и эффективности их использования. Обоснована целесообразность использования пластиковых лотковых систем на трелевке в горных условиях во время лесозаготовительных работ в сухостойных насаждениях.
Ключевые слова: лотковые системы, транспортировка, сухостойные насаждения, технология, древесина.
Kyy V. V., Kolyadzhyn I.F. Usage of Plastic Chute Systems for Primary Transportation of Timber
Some possible means of timber primary transportation during the development of local snag stands on the slopes of the Carpathians has been analyzed. Expediency of using plastic chute skidding systems in the mountains conditions for harvesting operations in the snag stands has been substantiated in the article.
Keywords: chute system, transportation, snag stands, technology, timber.
УДК 006.91:621.317.727.1
МЕТРОЛОГ1ЧНА ПЕРЕВ1РКА РЕЗИСТИВНИХ ПОД1ЛБНИК1В НАПРУГИ МЕТОДОМ ВИМ1РЮВАННЯ В1ДНОШЕННЯ ОПОР1В
В.П. Мотало1
Розглянуто та проаналiзовано проблематику метролопчно! перевiрки подшьниюв напруги. Проаналiзовано основш метролопчш характеристики та методи визначення похибок резистивних подшьниюв напруги. Одшею iз основних проблем у проведенш метролопчно'! перевiрки подiльникiв напруги е потреба використання високоточних еталонних засобiв вишрювально! технiки. Розроблено методику автономно'! перевiрки подiльникiв напруги, в яюй реалiзовано метод вимiрювання вщиошення опоргв подшь-ника. Методика дае змогу визначати похибки резистивних подшьниюв напруги без використання прецизшних засобiв вимiрювальноi технiки, зокрема, без еталонних мiр електричного опору.
Ключовi слова: подшьники напруги, метрологiчнi характеристики подiльникiв напруги, похибки подшьниюв напруги, методи визначення похибок резистивних подшьниюв напруги, метод вишрювання вщношення опоргв.
Вступ. Резистивний подiльник напруги (ПН) - масштабний вишрюваль-ний перетворювач, який складаеться iз резистивно'' схеми i призначений для зменшення напруги у задане число разiв. Основними метролопчними характеристиками ПН е номшальний коефiцiент подiлу кпн i клас точностi с.
Номтальний коефщент подту кпн дор1внюе вiдношенню номiнального значения вхвдно'' напруги н до номшального значения вихiдноí напруги ивихн за роз1мкненого кола вихiдноí напруги або ввдношенню номiнального значення вхiдного опору Явх н до номiнального значення вихвдного опору Явихн [1]
1 ивх,н
пн = и—=^— ■ (1)
и вих,н ^вих,н
Номiнальне значення коефiцiента подшу кпн допустимо вибирати iз ряду: 1 ■ 10п; 210п; 510п, де п=0; 1; 2; 3; 4, але зазвичай кпн = 10:1; 100:1; 1000:1.
1 доц. В.П. Мотало, д-р техн. наук - НУ " Львгвська полггехнка"
