Компенсатори переміщень тримальних канатів підвісних доріг для транспортування лісоматеріалів
DOI:
https://doi.org/10.31649/2413-4503-2023-17-1-121-128Ключові слова:
компенсатор, стабілізація натягу, тримальний канат, підвісна дорога, транспортування лісоматеріалівАнотація
Підвісні дороги для транспортування лісоматеріалів за технологічністю, питомими енерговитратами, матеріаломісткістю та рівнем негативного впливу на довкілля в складних природних умовах експлуатування є достатньо ефективними, порівняно з аналогічними типами машин. Оскільки у лісопромисловому виробництві зазвичай застосовують нестаціонарні підвісні дороги, які характеризуються полегшеною конструкцією з відносно невеликими запасами міцності елементів канатної оснастки, то для такого типу доріг важливими чинниками їхньої ефективної роботи є надійність і безпечність експлуатування тримальних канатів. Тримальні канати з метою зменшення вартості та тривалості виконання монтажно-демонтажних робіт зазвичай жорстко закріплюють до дерев, пнів або штучних опор. Така схема закріплення канатів є зручною у технічному плані, однак не дозволяє забезпечити постійний натяг тримальних канатів під час руху каретки з вантажем уздовж прольоту, при вітровому навантаженні, можливих коливаннях температури, обледенінні елементів конструкцій, аварійних ситуаціях. Як наслідок, інтенсивна зміна натягу канатів у процесі їхньої експлуатації спричиняє виникнення динамічних навантажень і коливань канатної оснастки, а також нерівномірне і пришвидшене зношування тримальних канатів, зниження їхньої довговічності. Для таких умов з метою підвищення надійності роботи канатної оснастки підвісних доріг для транспортування лісоматеріалів (як окремих наявних зразків техніки, так і новітніх) запропоновано оснащувати їх компенсаторами переміщень тримальних канатів. Проаналізувавши низку прототипних пристроїв, які ефективно застосовують у суміжних галузях промисловості, зроблено висновок, що для умов лісопромислового виробництва раціональними можна вважати пневматичні, механічні та гідравлічні конструкції компенсаторів. Тому, зважаючи на зазначене, виконано детальний розрахунок та спроєктовано основні технічні елементи компенсатора, розроблено схему керування його робочим органом, з використанням програмного комплексу Autodesk Inventor проаналізовано його напружено-деформований стан. Використання раціональних конструкцій компенсаторів і відповідних схем керування їхніми робочими органами створить передумови для надійної й безпечної експлуатації підвісних доріг для транспортування лісоматеріалів у різних режимах роботи й рельєфно-кліматичних умовах, мінімізує ймовірність виникнення аварійних ситуацій.
Посилання
Birda M,. Borz S. A. «A comparison between tractor based and skyline based mechanized systems for timber logging,» Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering, Vol. 5(1), pp. 19–24. 2012. Available: https://webbut.unitbv.ro/index.php/Series_II/article/view/1428.
Рудько І. М. Потреба і передумови впровадження лісозаготівельних технологій з використанням канатних доріг лісопромислового призначення. Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України: збірник науково-технічних праць. Вип. 25.9. С. 233–239. 2015. doi: 10.15421/40250937.
Cavalli R. Prospects of research on cable logging in forest engineering community. Croatian Journal of Forest Engineering: Journal for Theory and Application of Forestry Engineering. 2012. Vol. 33(2), pp. 339–356. Available: https://crojfe.com/site/assets/files/3778/13_cavalli_339-356.pdf
Матіїшин М. В., Мартинців М. П., Рудько І. М. Підвищення надійності канатних лісотранспортувальних систем. Проблеми трибології: міжнародний науковий журнал. 2003. № 1. С. 44–47. URL: https://www.researchgate.net/publication/360626440_Pidvisenna_nadijnosti_kanatnih_lisotransportuvalnih_sistem
Мартинців М. П., Сологуб Б. В. Матіїшин. М. В. Динаміка та надійність підвісних канатних систем. Львів, Україна: Вид-во НУ «Львівська політехніка». 2011. 188 с.
Мартинців М. П., Рудько І. М. Особливості багатокритеріальної оптимізації основних параметрів підвісних канатних лісотранспортних установок. Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України: збірник науково-технічних праць. Вип. 23. № 15. С. 108–115. 2013. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvnltu_2013_23.15_20
Мартинців М. П., Тисовський Л. О., Боратинський О. В., Рудько І. М. Аналіз роботи канатної лісотранспортної установки як складної системи. Науковий вісник: збірник науково-технічних праць. 2002. Вип. 12.8. С. 107–111. URL: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2002/12_8/21.pdf
Турянський Р. І. Аналіз конструктивних особливостей монтажно-демонтажного обладнання підвісних канатних лісотранспортних систем і методів його розрахунку. Науковий вісник НЛТУ України. 2013. № 23(17). С. 150–157. URL: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2013/23_17/150_Tur.pdf
Marchi L, Grigolato S., Mologni O., Scotta R., Cavalli R., Montecchio L. State of the art on the use of trees as supports and anchors in forest operations. Forests, Vol. 9(8), pp. 1–17. 2018. doi: 10.3390/f9080467.
Тисовський Л. О., Рудько І. М. Моделювання роботи канатів підвісних транспортних установок. Сучасні проблеми механіки: Всеукр. наук. конф. Львів, 2004. С. 49–50.
Mologni O., Marchi L., Lyons C. K., Grigolato S., Cavalli R., Röser D. Skyline tensile forces in cable logging: Field observations vs. software calculations. Croatian Journal of Forest Engineering 2021. Vol. 42(2), pp. 227–243. 2021. doi:10.5552/crojfe.2021.722.
Dupire S., Bourrier F., Berger F. Predicting load path and tensile forces during cable yarding operations on steep terrain. Journal of Forest Research, Vol. 21(1), pp. 1-14. 2016. doi: 10.1007/s10310-015-0503-4.
Рудько І. М.,. Бариляк В. В Проектування компенсаторів для підвісних канатних підіймально-транспортувальних установок. Прикладні науково-технічні дослідження: матер. міжнар. наук.-практ. конф. Івано-Франківськ, 2017, с. 47. doi: 10.5281/zenodo.7003894.
Rudko I., Horzov S., Bakay B., Gobela V. Design of compensating device for the cable logging system. Scientific Collection InterConf: with the Proceedings of the 1st International Scientific and Practical Conference Innovative Development in the Global Science. Boston, 2022, pp. 433–438. Available: https://archive.interconf.center/files/journals/3/issues/11/public/11-12-PB.pdf#page=434.
Щербань В. Ю., Мурза Н. І., Кириченко А. М., Колиско О. З., Шолудько М. І. Компенсатор натягу: пат. Україна: D05В 47/00. № 117290 МПК (2017.01), 26.06.2017.
Кузьмінський В. П., Рудчик О. С. Компенсатор натягування кабеля: пат. Україна: B65H0/24, B65H77/00, B66D1/50. № 60560, 15.10.2003.
Hrabovsky L. Tensile forces in lift carrier ropes exerted by the fluid pressure. Advances in Science and Technology Research Journal. 2019. Vol. 13(3), pp. 31–37. doi:10.12913/22998624/110050.
Jian L, Yuan-Xiang L. «Multi-rope hoist steel rope tension on-line monitoring system. National Conference on Information Technology and Computer Science (CITCS 2012), Lunzhou, 2012, pp. 229–232. Available: https://www.atlantis-press.com/article/3015.pdf.
Параска Г. Б. Стабілізація натягу ниток основи на в’язальних машинах. Хмельницький: Редакційно-видавничий центр ХНУ, 2012, 275 с.
Бариляк В. В., Рудько І. М., Бичинюк І. В. Компенсатор натягу несучого каната лісотранспортної установки: пат. Україна: В61В 12/00. № 73489 МПК (2012.01), 25.09.2012.
Song Di, Xu G.-Y., Lei G.-Y.,. Zhang X.-G,. Tian B.-L Research on Dynamic Characteristics and Compensation of Wire Rope Tension and Load Measurement Based on Hydraulic Connection Device. Shock and Vibration, Vol. 2019, pp. 1–12 p. 2019. doi: 10.1155/2019/3809242.
Lei G., Xu G., Zhang X., Tian B. Study on dynamic characteristics and compensation of wire rope tension based on oil pressure sensor. Advances in Mechanical Engineering. Vol. 11(3), pp. 1–13. 2019. doi: 10.1177/1687814019836024.
Рудько І. М. Вплив зміни температури на силові та геометричні характеристики несучого каната підвісної транспортної установки. Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки: науковий журнал. 2006. № 6(87). С. 48–52. URL: http://lib.khnu.km.ua/pdf/visnyk_tup/2006/2006-6-1-T.pdf#page=48.
Timothy W. Dell. Hydraulic Systems for Mobile Equipment. 2nd Edition. Illinois, USA: The Goodheart-Willcox Company, Inc., 2023, 860 p.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 43
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
