CC BY
27
Dovhaluk V.B., Mileikovskyi V.O., Klymenko G.M. The Methodology for Calculation of a Fixed-Size Air Distributor with Flow Separators
The necessity of uniform distribution of air to ensure specified parameters in the working area is emphasized. Some methods of ensuring uniform air jet distribution are analysed. The construction of a source two-chamber panel air distributor with flow separators for static pressure equalization is suggested. The methodology for the calculation of a short air distributor with a fixed cross-sectional surface and constant static pressure in the case with flow separators is developed. This methodology allows defining the size of flow separators for ensuring relatively uniform air distribution.
Key words: air distribution, two-chamber panel, flow separator, cross-sectional surface.
УДК 630 *3 72 Асист. А.В. Кий - НЛТУ Украти, м. Jlrnie
КОМБ1НОВАН1 КАНАТНО-ТРЕЛЮВАЛЬШ СИСТЕМИ ВДОСКОНАЛЕНО1 КОНСТРУКЦН ДЛЯ Л1СОЗАГОТ1ВЛ1 В УКРАШ1
Трелювання деревини е одшею з найбшьш трудомютких i вщповщальних опера-цш шд час виконання люойчних роби, на якш здебшьшого використовують трелю-вальш трактори, застосування яких в прських умовах обмежуеться вимогами правил техшки безпеки, а також вони е неефективними з погляду збереження довкшля.
Вивчивши питання первинного транспортування деревини на люосжах i3 прсь-ким рельефом в Укра'л'ш та ознакомившись i3 свiтовою практикою у вирiшеннi цього питання, запропоновано вдосконалену конструкцiю канатно-трелювально! системи iз встановленими в осж^ щогли на поворотних кронштейнах колюними рушiями, яка здатна працювати як у режим канатно! установки, так i в режимi трелювального трактора. Простота конструктивних рiшень запропоновано! установки забезпечить !! на-дшшсть в експлуатацн та дасть змогу виготовляти силами ремонтно-мехашчних майстерень шдприемств лiсово'í галузi.
Ключовi слова: канатно-трелювальна система, трелювальний трактор, пакет деревини, дослщження, установка, монтаж.
Постановка проблеми та анамз основних публжацш. Органiзацiя ефективного лiсокористування в прських лках потребуе рацiонального поеднання технолопчних процесiв i систем машин. При цьому, сучасш вимоги до технологи лкосчних po6iT вiдзначаються посиленою увагою до екологiчних аспектiв [1, 2]. Анатз способов трелювання деревини у прськш мiсцевостi та детальне ознайомлення i3 тракторним трелюванням ставить важливе завдання потреби перегляду застосування тракторiв на цiй операцй' в прських умовах, вишукування нових екологiчно прийнятних засобiв i технологiчних способiв первинного транспортування деревини у складних рельефних умовах.
Постановка завдання. Альтернативою тракторному трелюванню деревини е використання канатних установок на первинному транспортуванш, якi е основою лкозаготам в гiрських районах свиу, таких як Альпи у Центральнш Gвропi, Тихоокеанському Пiвнiчному Заход^ Сполучених Штатах i Японл [4]. Багато фiрм (Koller, Herzog Forstechnik AG, Konrad Forstechnsk GmbH, ADLER, MAXWALD та шш^ представляють сьогодш на мiжнародний ринок рiзнi типи канатних систем, rni успiшно працюють по цшому свiту в прських районах i могли б бути аналопчно використанi в Украíнi. Однак проблемою украшських лiсозаготiвельних пiдприемств був i наразi залишаеться вкрай важкий фшансо-во- економiчний стан, що унеможливлюе придбання необхiдноí кiлькостi канат-
них установок, як альтернативних засобiв трелювання деревини в складних умовах заготiвлi [2, 3, 5]. Тому одним iз напрямiв вирiшення проблеми первин-ного транспортування деревини у складних умовах люоексплуатацп для Укра'ни е модершзащя технологiчного обладнання iснуючих трелювальних тракторiв так, щоб вони, хоча б частково за потреби, виконували функцп канатних установок i одночасно могли б бути використаш як звичайш трелювальнi трактори.
Виклад основного матерiалу. Враховуючи наведенi проблеми, на ка-федрi лiсопромислового виробництва та люових дорiг НЛТУ Укра'ни запропо-новано канатно-трелювальну систему [6]. К особливiсть полягае у поеднаннi можливостей мобтьно' канатно' установки i трелювального трактора.
Схему тако' установки наведено на рис. 1. Вона складаеться iз привщно-го трактора 1, на якому встановлено огородження 2, що крiпиться спереду трактора шаршром 3 до його рами 1 (може кршитися i до кронштейшв бульдозерного вiдвалу), а шаршром 4 до похило' А-подiбноí щогли 5. Барабани 6 i 7 змонто-ванi на плип 8, яка прикрiплена болтами 9 до похило'' А-подiбно' щогли 5 i тому швидко можуть бути зняп разом з плитою 8.
-///л !-и////=/////=/х///===/л у=/////
V 6 10 '
Рис. 1. Схема комбтованог канатно-трелювальног системи
Варто зазначити, що похила щогла 5 виконана iз зубчастою планкою 10 та змонтованими на нш ручними лебiдками 11. Шд час використання канат-
но'' установки у прямому прпзначенш, ручними лебдаами 11 i канатними 13, ят пропущенi через блоки 12, установку фшсують до пенькiв 15 (чи ростучих дерев), а в разi використання як трелювального засобу, канатом 13 завантажу-ють стовбури чи сортименти 14 на зубчасту планку 10 i фшсують ''х.
Вiд валу вiдбору потужносп самохiдного шасi 1 через реверсний редуктор 15, карданний вал 16 обертовий момент передаеться на барабан 6 i барабан 7. На барабан 6 i 7 намотаний замкнутий тягово-зворотний канат 17, який через блоки 18 та обвщш блоки 19 опасовуе частину лкосши. На рис. 1 показано сортимент 20 зачокерований канатом 21 iз швидкоддачим захоплювачем. Пози-щею 22 показано розвантажувальний майданчик.
Робота установки починаеться з й монтажу. Пiсля при'зду на лкосшу ва-желями самохiдного шасi вставляють щоглу 5 в робоче положення, а ручними лебiдками 11 якорять за пеньки 15 або ростучi дерева. Тягово-зворотний канат 17 запасовують за обввдш блоки 19, ят встановлюють на лкосщ таким чином, щоб канат 17 був максимально наближений до стовбурiв чи сортиментiв, ят пе-редбачаеться трелювати.
Послабивши вiтки канату 17 за допомогою чокера 21 i швидкоддачого затискача зачiпляють стовбури за канат 17. Надал^ вв1мкненням вiдповiдноí вiтки канату 17 на намотування транспортують причiплену деревину до мкця розвантаження. Пкля закiнчення цiеí операцп вантаж вiдчiплюють, а чокера по-дають до мiсця розмiщення стовбурiв чи сортиментш шляхом вв1мкнення зво-ротного руху замкнутого канату 17. Надалi цикл повторюеться аналогiчно.
За потреби використання канатно-трелювально' установки в режим зви-чайного трелювального трактора, зшмають барабани 6 i 7 разом з плитою 8, по-передньо намотавши на них тягово-зворотний канат 17. За допомогою ручних лебвдок 12 i канату 13, стовбури чи сортименти 20 затягують з розвантажуваль-ного майданчика 22 на зубчасту планку 10, фшсують та трелюють пакет дере-вини до верхнього складу. I надалi установка працюе як звичайний трелюваль-ний трактор, транспортуючи деревину iз розвантажувального майданчика до верхнього складу.
Простота конструкцп пiдвищуе надiйнiсть роботи установки, а зшмш барабани розширюють технологiчнi можливостi установки загалом, а саме са-мохвдного шасi. Вщсутшсть транспортно' каретки зводить до мшмуму трива-лiсть монтажно-демонтажних робiт, забезпечуе ефективш умови експлуатацií роботи установки, як на " спуск", так i на " тдйом".
Незважаючи на простоту конструкцп запропоновано!' канатно-трелюваль-но1 системи, вона мае певш недолiки. Зокрема, як зазначено вище, пiд час роботи в режиш трелювального трактора доводиться зшмати плиту iз змонтованими на нш привiдними барабанами, що створюе певш незручносп в експлуатацií, збшь-шуе час монтажно-демонтажних робiт, цим самим зменшуючи продуктивнiсть механiзму загалом. Але основний недолiк полягае в тому, що А-подiбна щогла втримуеться у пiднятому станi важелями привщного трактора, що управляються гiдроцилiндрами. Отже, при завантаженш пакету деревини на зубчасту планку все навантаження передаватиметься через важелi на раму привщного трактора i в основному на його задш колеса. Враховуючи, що А-подiбна щогла вiддалена на
певну вщстань в1д трактора, виникатиме значний перекидний момент вщносно точок дотику задшх колю трактора 1з грунтом, що ютотно впливатиме на його поздовжню стшшстъ. Для 11 забезпечення доведеться зменшувати навантаження на рейс трактора, що, своею чергою, негативно позначиться на продуктивност1 машини. Таким чином, нам необхщно, щоб п1д час роботи установки в режим1 канатно'1 системи А-под1бна щогла надшно фксувалася в грунл, а в раз1 роботи в режим1 звичайного трелювального трактора - ця щогла могла б вшьно перемща-тися по грунту, втримуючи на зубчастш планщ сформований пакет деревини. Тому пропонуемо обладнати кожну з опор А-под1бно'1 щогли колюними руш1ями, як1 були б встановлет на шаршрних кронштейнах (рис. 2).
Ай_
Рис. 2. Канатно-трелювальна система iз встановленими колшними рушiями:
1) привгдний трактор; 2) щогла; 3) колгсн!руши; 4) шарн1рн1 кронштейни
У цьому випадку тд час роботи канатно-трелювально'1 системи в режим1 канатно'1 установки, колют руши тдшмаються на кронштейнах у верхне положения (рис. 2) 1 вщбуваеться трелювання деревини, як показано на рис. 1.
Рис. 3. Схема транспортування пакету деревини:
1) трактор; 2) щогла; 3) кронштейн; 4) колiснiруши; 5) пакет деревини
Для використання канатно-трелювально'1 системи у режим трелювального трактора, тсля намотування канапв на вщповщш барабани за допомогою гiдравлiчноï системи трактора щогла тдшмаеться у верхне положення, а колю-нi рушiï на кронштейнах опускаються i фiксуються у нижньому положеннi. Да-
л1 щогла опускаеться так, щоб колеса оперлись в грунт. Шсля чого проходить завантаження пакету деревини, як зазначено вище, з подальшим транспортуван-ням його до верхнього складу (рис. 3).
З метою перев1рки працездатност запропоновано'' конструкцп канатно-трелювально'' системи було виготовлено дослщно-виробничий вз1рець, встанов-лено його на трактор ДТ-75 1 на полнот кафедри люопромислового виробниц-тва та люових дор1г НЛТУ Укра'ни, у смт 1вано-Франкове, проведен експери-ментальт дослщження (рис. 4).
Рис. 4. Дослгдно-виробничий взгрець канатно-трелювальног системи: а) робота установки в режим1 канатног системи; 1) привiдний трактор; 2) щогла;
3) лебiдка; 4) тягово-зворотшй канат; 5) тяговий канат; 6) пакет деревини; б) робота установки в режимi трелювального трактора; 1) привiдний трактор;
2) щогла; 3) колкш рушп; 4) пакет деревини
Як показали проведет експериментальш дослщження, запропонована канатно-трелювальна установка е повшстю працездатною 1 мае низку переваг не тшьки 1з попередньо запропонованою установкою, але й пор1вняно 1з зару-б1жними мобшьними канатними системами. Передуем варто зазначити, що во-на може працювати в режимах трелювального трактора 1 канатно'' установки без ютотних переобладнань. Також значно скорочуеться час на монтажно-демон-тажн роботи, при переход! 1з одного режиму роботи в шший, завдяки тому, що в1дпадае потреба в монтаж1 щогли. Металоемшсть ще' канатно-трелювально'' системи за одних 1 самих техшчних параметр1в, пор1вняно 1з заруб1жними вз1рця-ми, е меншою. Окр1м цього, простота конструкцп запропоновано'' канатно-тре-лювально'' системи, й значно менша цша вщносно заруб1жних, дае змогу виго-товляти 11 нав1ть у звичайних виробничих майстернях тдприемств люово'' галуз! Висновки:
1. Проведенi випробовування та експериментальш дослщження запропонова-но'1 канатно-трелювально'1 системи показали, що конструкцш установки iз встановленими в основi щогли на поворотних кронштейнах колюними ру-шшми е цщком працездатною конструкщею.
2. Простота конструктивних ршень запропоновано'1 установки забезпечить и надшнють в експлуатащ! та дасть змогу виготовляти силами ремонтно-ме-ханiчних майстерень тдприемств люово!' галузi.
3. Запропонована канатно-трелювальна система рекомендуеться для роботи на тдприемствах, люосировинна база яких розмiщена в складних рельефних умовах, що часто спричиняе необхiднiсть використання канат-них установок для спуску деревини з пр i транспортування 11 на верхнi склади за допомогою трелювальних тракторiв.
Лiтература
1. Фурдичко О. Карпатськ люи: проблеми еколопчно! безпеки i сталого розвитку прсько-го регiону / О. Фурдичко. - Львш : Вид-во "Бiбльос", 2002. - 192 с.
2. Коржов В.Л. До питання застосування легких мобшьних канатних установок на гiрських лiсозаготiвJIях / В.Л. Коржов, В.С. Кудра // Науковий вюник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. -Львш : Вид-во УкрДЛТУ. - 2005. - Вип. 15.1. - С. 132-137.
3. Адамовський М.Г. Екологозберк'акга технологи освоения прських лiсiв / М.Г. Ада-мовський, А.В. Кий // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Украши. - 2008. - Вип. 18.3. - С. 107-111.
4. Leo Bont. Optimum geometric layout of a single cable road / Leo Bont, Hans Rudolf Heini-man, 2012. - 236 p.
5. Кудра В.С. Вплив первинного транспорту деревини в горах на ладве середовище / В.С. Кудра, 1.Д. Гриджук // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Сер.: Лсова шженерш: техшка, технологiя i довклля. - Львш : Вид-во УкрДЛТУ. - 2004. - Вип. 14.3. - С. 285-289.
6. Кий А.В. Патент Украши на корисну модель № 45009 вщ 26.10.2009 року.
Кий А.В. Комбинированные канатно-трелевочные системы усовершенствованной конструкции для лесозаготовок Украины
Трелевка древесины является одним из самых трудоемких и ответственных операций при выполнении лесосечных работ, на которые в основном используются трелёвочные тракторы, применение которых в горных условиях ограничивается требованиями правил техники безопасности, а также они неэффективны с точки зрения сохранения окружающей среды.
Изучив вопрос о первичной транспортировке древесины на лесосеках с горным рельефом в Украине и ознакомившись с мировой практикой по этому вопросу, предложена улучшенная конструкция канатно-трелёвочной системы с установленными в основании мачты на поворотных кронштейнах колесами, способная работать как в режиме канатной установки, так и в режиме трелёвочного трактора. Простота конструктивных решений предложенной установки обеспечит её надежность в эксплуатации и может быть изготовлена силами ремонтно-механических мастерских предприятий лесной отрасли.
Ключевые слова: канатно-трелевочная система, трелевочный трактор, пакет древесины, исследования, установка, монтаж.
Kyy A. V. Combined Cable - Skidding Systems of the Improved Construction for Logging in Ukraine
The improved design of cable - skidding system with installed at the base of the mast on the rotating console wheel drivers, which can operate both as the cable unit and in the mode of skidder has been proposed. Experimental studies of the proposed cable-skidding system showed that the design of the facility, installed at the base of the mast on the headstock wheel drivers are fully workable design. Simplicity of design solutions of the proposed installation will ensure its reliability and enable mechanical repair shops of forest industry its producing. The proposed cable-skidding system is recommended for use in forestry enterprises that are located in difficult mountainous relief.
Key words: combined cable - skidding system, skidder, package of wood, research, unit, assembling.
УДК 627.8 Доц. О.С. Мачуга, канд. фЬ.-мат. наук - НЛТУ Украти, м. Львгв
НАТУРН1 ВИМ1РЮВАННЯ ТА ПОРШНЯЛЬНИЙ АНАЛ1З АРАМЕТР1В ГЩРОСПОРУД НА МАЛИХ Р1ЧКАХ У СЛОВАЧЧИН1 ТА ПОЛЬЩ1
Традицп буд1вництва пдросиоруд у крашах Центрально! Свропи, зокрема у Сло-ваччиш та Польщу е значно глибш^ поршняно з Укра!ною. Каскадне влаштування гребель на прських рiчках забезпечуе системний захист вщ паводюв та повеней, уможлив-люе промислове виробництво електроенергп. Для виявлення особливостей будови ус-
