ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
Рис. 12. Зависимость веса дерева второго (1) и третьего (2) разря дов от диаметра на высоте груди.
Многочисленными опыта ми [2] установлено, что на от
клонение дерева от |
заданного |
|||
направления |
валки |
в |
момент |
|
падения значительное |
влияние |
|||
оказывает |
направление |
его |
||
е с т е с т в е н н о г о |
|
н а к л о |
н а и а с и м м е т р и ч н о с т ь
к р о н ы . |
К возрасту |
спелости |
||
деревья |
всех |
пород |
|
имеют |
естественный |
наклон |
ствола в |
||
пределах от 1 |
до 4°. Это необ |
|||
ходимо учитывать при |
проек |
|||
тировании |
валочных |
средств, |
||
приемных |
устройств, при |
опре |
||
делении |
направления |
повала |
||
дерева. |
|
|
|
|
П л о щ а д ь п о п е р е ч н о г о (вдоль |
ствола) с е ч е н и я |
||
к р о н ы |
дерева определяется по |
формуле |
[1] |
где Ак |
— коэффициент формы |
кроны; |
|
D K |
—• наибольший диаіметр |
кроны; |
|
/к |
— протяженность кроны. |
|
Коэффициент Ак для .конусовидной кроны равен 7г. для параболической — 2 /3 .
Особенно следует учитывать влияние ветра на повал деревь ев. Для определения д а в л е н и я в е т р а н а к р о н у дерева скорость движения воздушного потока принимается, с известным допущением, равномерной, а вектор скорости ветра — нормаль
ным к оси |
дерева. Тогда давление ветра на крону |
определяется |
|||||
по |
формуле |
|
|
|
|
||
где |
SlK |
— |
площадь проекции кроны дерева на плоскость, пер |
||||
|
|
|
пендикулярную |
к направлению ветра; |
|
||
|
с х |
— |
коэффициент лобового сопротивления; |
|
|||
|
р |
— плотность |
воздуха; |
|
|
||
|
vB |
•— скорость |
ветра; |
|
|
|
|
|
^к — коэффициент заполнения кроны. |
|
|||||
|
О п р о к и д ы в а ю щ и й |
м о м е н т |
от действия ветра оп |
||||
ределяется |
из уравнения |
|
|
|
|||
|
|
|
|
MS = Q L,Ц.Т.К ) |
|
|
|
где |
Ln.T i K |
— расстояние от расчетного |
сечения до |
центра тяже- |
с т а к р о н ы .
Д и а м е т р к р о н ы и |
е е п р о т я ж е н н о с т ь можно |
определить по эмпирическим |
зависимостям [1] . Для спелых со |
сновых |
насаждений |
эти |
зависимости следующие: d 1 3 = 5 , 5 9 A < + |
+8,24; 1К =1,82£)к |
+5,23. |
||
Для |
валки деревьев |
в строго заданном направлении с уче |
том веса дерева и его естественного наклона валочные средства должны создавать опрокидывающий момент 2—2,5 тс-м. Еще большее влияние на валку оказывает ветровая нагрузка. Так, при силе ветра 3—4 балла необходим опрокидывающий момент около 5 тс-м.
При расчетах, связанных с колебаниями машины при .повале дерева в процессе поворота ствола, пользуются уравнениями, учитывающими вращательное движение. Для решения таких уравнений необходимо знать момент инерции дерева относитель но оси вращения и высоту расположения центра тяжести дерева.
Исследования, проведенные в Ленинградской лесотехниче ской академии им. С. М. Кирова, показали, что деревья, пред
ставляющие промышленный |
интерес, можно считать эквивалент |
||
ными усеченным конусам с |
к о э ф ф и ц и е н т о м |
ф о р м |
ы q0, |
равным 0,67, и в и д о в ы м |
ч и с л о м / в , равным |
0,5. Для |
таких |
деревьев центр тяжести находится на расстоянии 0,35 их |
высо |
||
ты, считая от основания. |
|
|
|
При определении м о м е н т а и н е р ц и и |
дерева относи |
тельно оси, проходящей через плоскость основания, можно поль
зоваться |
аналитической формулой [1]: |
|
||
/, = M[(R2+SRr+6r)L2+ |
32-(R<+Rir+Rh2+Rr3 |
+ |
||
|
|
+,•*)]/[ 10 (# 2 +/?/ - +/*)], |
|
|
где М — масса дерева; |
|
|
||
R — радиус основания конуса; |
|
|||
г — радиус вершины конуса; |
|
|||
L — |
длина конуса. |
|
|
|
Если |
^0 = |
0,67, /8 =0,5, высота дерева 15—30 м, |
/"=(0,25— |
|
—0,30) R. Тогда / , = (40—150) |
М[кге - м - с 2 ] . |
|
||
Поскольку леса, отводимые для рубки, различны, располо |
||||
жены в разных местах, нужно иметь лесные машины |
различной |
|||
конструкции. |
Так, около 70% |
лесосек БССР, отводимых для |
освоения, расположены в болотистых местах, что, естественно, требует применения трелевочных машин с малыми удельными нагрузками на грунт.
Лесосечные работы производятся как в зимнее, так и в лет нее время. Поэтому лесные машины должны быть надежны при работе в условиях низких и .высоких температур, приспособлены для движения по снежной целине, снежным и ледяным дорогам.
Движение машин, работающих «а лесосеке, происходит в крайне сложных дорожных условиях. Наличие пней, завалов и т. п. предъявляет повышенные требования к конструкции под вески. Машина, работающая в лесу, должна быть маневренной, обладать повышенной прочностью, высокопроизводительной и надежной в эксплуатации.
При эксплуатации машин на заготовке леса необходимо ис ходить из лесохозяйственных требований по скорейшему возоб новлению и выращиванию леса. Технологический процесс, а так же конструкция машин, механизмов и оборудования должны проектироваться с учетам максимального сохранения имеюще гося под пологом леса подроста как при выборочной, так и при сплошной рубке.
В настоящее время в СССР лесозаготовки ведутся только в лесах, сформировавшихся путем естественного возобновления. Древостой в таких лесах по породам, размерам и расположению деревьев на площади зависят от условий произрастания. Объем
древесины |
хлыста на лесосеке может изменяться от 0,1 |
до 3 м 3 |
и более. |
При падении крупных деревьев возникают |
большие |
ударные силы. Поэтому в целях безопасности машины, работаю щие на лесосеке, должны иметь соответствующее ограждение, а валочно-трелевочные машины с повалом дерева на себя — соот ветствующие приемные приспособления достаточной прочности и
необходимой упругости |
для снижения |
динамических |
ударных |
||||
нагрузок. |
|
|
|
|
|
|
|
При проектировании лесовозных транспортных средств, |
|||||||
кроме |
специфики |
лесных |
грузов, |
необходимо учитывать |
слож |
||
ность |
условий эксплуатации, особенно |
дорожных. |
|
|
|||
В |
настоящее |
время |
вывозка |
леса |
автотранспортом |
дости |
|
гает 70% общего |
объема |
механизированной вывозки. |
До 30% |
леса вывозится автопоездами по обычным грунтовым дорогам. Лесовозные автомобильные дороги строятся часто на огра ниченный срок с использованием наиболее дешевых дорожностроительных материалов. Лесозаготовительные предприятия не всегда обеспечивают удовлетворительный уход за дорогами. Неудовлетворительные дорожные условия снижают полезную нагрузку и скорость движения автопоезда, увеличивают расход топлива и степень износа подвижного состава, а также в значи
тельной маре определяют проходимость транспортных средств. М и к р о р е л ь е ф лесовозных дорог может иметь различ ный характер. Высота и длина неровностей, глубина впадин из меняются в больших пределах. Характер чередования неровно
стей также не постоянный.
С т е п е н ь р о в н о с т и |
п р о е з ж е й ч а с т и |
д о р о г и |
|||
иногда оценивается |
величиной просвета |
между рейкой |
длиной |
||
3 м и поверхностью |
дороги |
в наиболее |
глубоком месте. |
Более |
объективным критерием оценки ровности покрытий является ве
личина средней |
квадратичной высоты неровностей [3,4] (табл. |
|
2). О влиянии |
степени ровности покрытия |
(определенной с по |
мощью рейки) |
на допустимую скорость движения транспортных |
|
средств можно |
получить представление, |
анализируя данные |
табл. 3.
Т а б л и іі а 2. Средняя квадратичная |
высота |
неровностей |
|||||
( а н ) |
для |
разных |
типов |
дорог |
|
|
|
Тип д о р о ж н о г о |
покрытия |
|
|
|
|
||
Булыжное: |
|
|
|
|
|
|
|
с впадинами |
и буграми |
|
|
2,50—3,28 |
|||
удовлетворительного |
качества |
|
1,35—2,29 |
||||
ровное |
|
|
|
|
0,92 |
|
|
Асфальто-бетонное |
|
|
|
0,80—1,26 |
|||
Цементно-бетонное |
|
|
|
0,5 —1,24 |
|||
Гравийное: |
|
|
|
|
|
|
|
удовлетворительного |
качества |
|
3,33—4,27 |
||||
хорошего качества |
|
|
|
2,00—2,45 |
|||
Грунтовое: |
|
|
|
|
|
|
|
удовлетворительного |
качества |
|
4.8 |
|
|||
плохого качества |
|
|
|
8—10, до 15 |
|||
Т а б л и ц а |
3. Допустимая |
скорость |
движения |
||||
в зависимости |
от состояния |
проезжей |
части |
дороги |
|||
|
П р е д е л ь н о |
Средняя |
глубина |
||||
П р о е з ж а я |
допустимая |
|
просвета |
по д |
|||
часть дороги |
|
скорость, |
3-метровой рей |
||||
|
|
км/ч |
|
|
кой, |
см |
|
Ровная |
|
Более |
50 |
|
Менее |
2 |
|
Малоухабистая |
|
» |
40 |
|
2 - 3 |
|
|
Среднеухабистая |
Менее |
30 |
|
3 - 5 |
|
||
Ухабистая |
|
» |
25 |
|
Более |
5 |
Геометрические параметры проходимости автомобилей и ав топоездов (дорожные просветы, радиус продольной проходимо сти, углы свеса) определяются глубиной колеи, высотой пней, виадин и буправ. Проходимость автомобиля и других машин зависит также от характера оцепления колес с дорогой и удель ного давления шин на дорогу. За счет сцепления колес с доро гой преодолевается повышенное сопротивление движению на мягких или топких местах, на крутых подъемах по скользкой