CC BY
16
Л1тература
1. Мартинщв М.П. Розрахунок основних елеменпв пiдвiсних канатних люотран-спортних установок. - К.: Ясмина, 1996. - 175 с.
2. Меркин Д.Р. Введение в механику нити. - М.: Наука, 1981. - 240 с.
3. Лютий С.М., Тисовський Л.О., Рудько 1.М. Визначення силових параме^в i ге-ометричних характеристик криво! прогину каната у видi ланцюгово! лЫ!// Вiсник Схщноук-рашського НУ iм. Володимира Даля. - Луганськ. - 2003, № 12 (70). - С. 184-192.
УДК 625.574:634.31 Доц. О.М. Удовицький, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
ВИКОРИСТАННЯ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ РОБОТИ КАНАТНО1 УСТАНОВКИ
Описано стан використання канатних установок в реальних умовах прських люо-сiк. Визначена важливiсть проведення експериментальних дослiджень для пщтверджен-ня теоретичних результатiв та описано експериментальну модель канатно! установки для дослщження динамiчних процесiв в приводах та канатах канатно! установки.
Doc. О.М. Udovyckyj - USUFWT Uses and experimental researches of work of cable plant
There is described the state of the use of cable plants in the real conditions of mountain cutting areas. Definite importance of conducting of experimental researches for confirmation of theoretical results and there is described an experimental model of the cable plant for research of dynamic processes in drives and cables of the cable plant.
Одшею з основних умов еколопчно збалансованого люокористування в прських умовах е застосування таких мехашзм1в i способ1в трелювання де-ревини при л1созагот1вл1, як б найменше впливали на люове середовище та забезпечували природне вщновлення люу. Особливо це стосуеться люосж, як знаходяться високо в горах. Адже тут набагато прш1 умови для росту де-ревосташв: стр1мю схили i кам'янист1, збщнеш грунти, жорстюш1 метеороло-пчш умови, ослаблеш люовщновш процеси тощо.
Серед вантажошдйомних мехашзм1в окреме мюце займають тдвюш канатш установки, як в прських умовах е найбшьш ефективним видом пер-винного транспортування деревини. Як первинний транспорт люу в Карпатах найбшьш ефективно використовувати однопролггш канатш установки. Вони маневреш, не потребують велико! кшькост обслуговуючого персоналу та зручш в експлуатаци.
На Льв1вщиш е два держлюгоспи, де бшьшють люових площ знахо-диться у важкодоступнш прськш м1сцевост1. Це Скол1вський та Славський держлюгоспи. I тому тут взято курс на трелювання люу шдвюними канатни-ми установками. Для Славського держлюгоспу це випробуваний метод. Спо-чатку тут понад 10 роюв тому була придбана чеська лебщка LS-2-500 на баз1 трактора "Zetor". Сьогодшшш канатш установки набагато досконал1ш1, правда i набагато дорожчь Але !х застосування повшстю виправдане. Вже кшька роюв ефективно функцюнуе в Славських л1сах австршська лебщка "Ган-тнер", нещодавно придбано чеську установку "Ларжс". Перше випробування ц1е! установки тд наглядом фах1вщв виробника пройшло на територи Тух-
лянського люництва. Установка показала досить високу продуктившсть - з 11 допомогою заготовлено понад 600 кубометрiв деревини за мюяць. Успiшно пройшла випробування установка i на лiсосiцi на висот понад 1000 м н.р.м. з крутизною схилiв бiля 40 градуЫв.
Взагалi установка мЛарiксм здатна забезпечити розроблення люосжи довжиною 600 м та шириною 90 м. 11' вантажошдшмальшсть - 3 т, трелюван-ня може проводитись i вниз, i вверх по схилу. Забезпечуеться моторний натяг несучого канату. Лебщка - радiокерована, всерединi трактора встановлено комп'ютер, у операторiв е два радiоприймачi, за допомогою яких здшсню-еться дистанцiйне керування лебщкою. Рiчна мiнiмальна продуктивнiсть "Ла-ржс" - 7 тис. м3. Основним недолжом ще1 установки називаеться складшсть монтажу, який вимагае добрих навичок.
На даний час, як можна переконатись з сказаного вище, на люозаго^в-лях в прських люах працюють в основному канатнi установки зарубiжного виробництва. Нажаль поки що не налагоджений серiйний випуск вггчизняних канатних установок, хоча поодинокi дослщш установки iснують i навiть ус-пiшно пройшли випробування. Однiею з проблем щодо ширшого застосуван-ня вггчизняних установок е 1'х недосконалють, а отже i не конкурентоспро-можнiсть iз зарубiжними установками.
Одним з основних елемеипв канатних люотранспортних установок е приводи, якi значною мiрою визначають 11 вартiсть i технологiчнi можливостi. На даний час мобшьш канатнi установки впчизняно1 розробки оснащеш приводами, що не забезпечують 1х високопродуктивно! роботи та зручност в експлу-атаци. Для тдвищення ефективностi роботи канатних люотранспортних установок необхiдно перш за все забезпечити збшьшення тягового зусилля та швид-костi перемiщення вантажу i порожньо1 каретки. Це приводить до збшьшення динамiчних навантажень i загального рiвня напруженостi канатно1 оснастки та привода, що негативно впливае на канати та вузли лебщкових механiзмiв.
Отже постае питання розробки досконалих конструктивних рiшень канатних установок на основi теоретичних дослщжень. Поеднання теоретичних методiв розрахунку з експериментальними дослiдженнями дають змогу вста-новити найбiльш вдалi конструктивнi форми машин та окремих деталей, що забезпечать 1х роботу в умовах вщсутност резонансних режимiв та надмiр-них навантажень.
Основною метою експериментальних дослiджень е перевiрка залеж-ностей та результата, одержаних при теоретичних дослщженнях.
В процесi проведення експериментальних дослщжень необхiдно:
• розробити експериментальну установку;
• пщбрати вим1рювальну апаратуру;
• встановити досл1дним шляхом величину та характер змши досл1джуваних величин;
• пор1вняти теоретично одержан результата з дослщними.
Донедавна бiльшiсть дослщних установок були призначенi переважно для дослщження довговiчностi канатiв при певних режимах роботи. Нато-мiсть вимiрювання зусилля i деформацiй в канатах проводились на ддачих установках. При цьому не дослщжувались приводнi лебщки установок.
2. Лiсоексплуатацiя
143
Для дослщження характеру змiни динамiчних зусиль в елементах привода при рiзних режимах роботи канатно! установки в умовах, максимально наближених до виробничих, може бути використана спещально розроблена експериментальна установка, схему яко! наведено на рис. 1 [1]. Практика експлуатаци i аналiз роботи мобшьних канатних установок показали, що на установщ одночасно працюють не бшьше двох барабанiв. Тому при розроб-леннi експериментально! установки за основу було взято двобарабанну лебщ-ку. За допомогою дано! дослщно! установки замiрювались зусилля у ванта-жошдшмальному канатi, швидкостi обертання валiв барабашв та потужнiсть двигуна в процес роботи на при рiзних навантаженнях.
Дослщження показали, що на роботу привода канатно! установки бiльший вплив мають характеристики двигуна, нiж зовшшт зусилля, що ви-никають i змiнюються в тяговому та вантажопiдiймальному канатах. Коли-вання практично гасяться бшьш жорсткими та масивними, порiвняно з канатом, барабанами i передачами. При неусталених режимах роботи збшьшення зусилля в тяговому канат викликае плавне зростання потужностi двигуна, а швидюсть обертання барабана знижуеться тшьки при його гальмуваннi. По-тужнiсть двигуна зростае повiльнiше, тж зростае зовнiшне навантаження.
3 - коробка передач; 4 - ланцюгова передача; 5 - зубчаста передача; 6 - гальмо; 7 - важыь включення барабашв; 8 - барабан вантажотдтмального канату; 9 - барабан зворотного канату; 10 - замкнутий канат; 11 - динамометрична
каретка; 12 - тиловий блок
Колективом дослщниюв кафедри прикладно! механiки УкрДЛТУ була поставлена задача створення установки, яка дасть змогу вимiрювати зусилля i деформаци, що виникають в канатах, а також у валах привода з врахуван-ням динамiчних навантажень.
В результатi була створена дослщна установка (рис. 2) [2], яка дае змогу, використовуючи двобарабанну лебщку, двоблоковi динамометричнi каретки та натяжш пристро! для моделювання навантажень вщ вантажу, ви-мiрювати зусилля i деформаци в канатах i в елементах привода з врахуван-ням динамiчних навантажень. На вказанш установцi може проводитись одно-часний замiр зусиль i деформацiй, що виникають в канатах i валах барабашв лебiдки. На валах барабашв i валi вiдбору потужностi встановлеш спецiальнi тензометри для визначення характеру змши крутильних моментiв на них.
Характер змши зовшшнього навантаження фшсуеться за допомогою двоблочних динамометричних кареток з кшьцевими тензоелементами для непрямих замiрiв зусилля в рухомих канатах.
11
тягового канату; 6 - вантажотдшмалъний канат; 7 - тяговий канат; 8 - натяжно пристосування; 9 - динамометричш каретки, 10 - канат натяжного пристрою; 11 - пулът керування; 12 - тдсилювач; 13 -рееструючий пристрш; 14 -розподтъний щит; 15 - блок живлення; 16 - тензометри; 17 - кабеле
2. Лкоексплуатащя
145
Для визначення максимальних крутильних моменлв, що ддать на вали привода, i характеру ïx змiни в процес роботи, використанi тензодатчики на паперовш основi. Рееструвати покази тeнзодатчикiв можна за допомогою самописця або ЕОМ. Використання ЕОМ з вщповщним програмним забезпе-ченням дасть змогу точшше та простiшe обробити одeржанi в результат ек-спeримeнтальнi данi. Натяжними пристроями служить канат, перекинутий через блок, з шдвшеним на ньому вантажем для моделювання впливу ванта-жу на привод.
Запропонована дослщна установка дае змогу отримати значення ам-плiтуд i частот коливань елеменлв привода, визначити зусилля в канатах, крутильш моменти i напруження, що виникають в небезпечних перетинах ва-лiв. Це дасть змогу правильно назвати основш параметри та режими роботи канатних установок.
Лггература
1. Удовицький О.М. Експериментальш дослщження коефщенту динам1чносп при перехщних процесах роботи привода канатноï установки// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. Льв1в: УкрДЛТУ. - 2001, вип. 11.1 - С. 60-63.
2. Мартинщв М.П., Удовицький О.М., Мартинщв В.М., Рудько 1.М., Бари-ляк В.В. Декларацшний патент на винахщ UA67484A 7D07B7/16 "Установка для дослщження канат1в i привод1в тягово-пщшмальних систем". - 2004.
