Zad. 1.1. Określenie siły uciągu koniecznej do zerwania dłużycy.
Dane:
ciężar dłużycy Q = 10,5
współczynnik oporów zrywki fz = 0,5
kąt pochylenia α = 13
Wyznaczyć wartość chwilowej siły uciągu Pu'[kN], która jest konieczna do ruszenia dłużycy z miejsca oraz wartość stałej siły uciągu Pu w kN koniecznej do utrzymania dłużycy w ruchu. Podłoże, po którym odbywa się zrywka charakteryzuje się współczynnikiem oporów zrywki fz oraz kątem pochylenia
[
]. Obliczenia przeprowadzić dla zrywki w górę i w dół stoku. Na podstawie obliczeń określić bardziej korzystny kierunek zrywki.
Stałą siłę uciągu potrzebną do utrzymania dłużycy w ruchu przy zrywce w górę stoku obliczamy ze wzoru:
Pu=Q(fzcosα+sinα) [kN]
a przy zrywce w dół stoku:
Pu= Q(fzcosα-sinα) [kN]
Chwilową siłę uciągu potrzebną do ruszenia dłużycy z miejsca obliczamy ze wzoru:
Pu'=Q(1,5 fzcosα+sinα) [kN]
gdzie:
Pu - stała siła uciągu w kN,
Pu' - chwilowa siła uciągu w kN,
fz - współczynnik oporów zrywki,
α - kąt pochylenia stoku w stopniach.
Pu= 10,5(0,5*0,9744+0,2249)= 7,48 kN dla zrywki w górę stoku
Pu=10,5(0,5*0,9744-0,2249)= 2,75 kN dla zrywki w dół stoku
Pu'=10,03 kN
=25,42%
Wnioski:
Korzystniejszy jest kierunek zrywki w dół stoku, ponieważ potrzeba mniej siły
Chwilowa siła uciągu jest większa od stałej siły uciągu w górę stoku o 25,42%.
Zad. 1.2. Określenie siły uciągu przy zrywce drewna na urządzeniach pomocniczych
Dane:
Ciężar dłużycy Q =10,5
Ciężar urządzenia pomocniczego Gp =1,3
Kąt pochylenia stoku α=13
Współczynnik oporów tarcia o podłoże ft = 0,45
Współczynnik oporów toczenia dwukółki f = 0,29
Obliczyć wielkość siły uciągu Pu w kN koniecznej do zerwania dłużycy w sposób: półpodwieszony za odziomek (1) , półpodwieszony za wierzchołek (2) i podwieszony (3). Na podstawie wyników określić, który ze sposobów zrywki jest najbardziej korzystny i czym jest to spowodowane.
Siłę uciągu konieczną do zerwania dłużycy na urządzeniu pomocniczym obliczamy ze wzoru:
Pu = [f(Gp+kQ)+ft(1-k)Q]cosα+(Gp+Q)sinα [kN]
Gdzie:
k- współczynnik rozkładu ciężaru dłużycy, który przy zrywce półpodwieszonej za odziomek przyjmuję wartość 0,6, przy zrywce półpodwieszonej za wierzchołek k=0,4, przy zrywce podwieszonej k=1,0.
Pu=[0,29(1,3+0,6*10,5)+0,45(1-0,6)*10,5]0,9744+(1,3+10,5)*0,2249 = 6,64 kN (1)
Pu=[0,296(1,3+0,4*10,5)+0,45(1-0,4)*10,5]0,9744+(1,3+10,5)*0,2249 = 6,97 kN (2)
Pu=[0,29(1,3+1*10,5)+0,45(1-1)*10,5)]0,9744+(1,3+10,5)0,2249 = 5,99 kN (3)
Wnioski:
Najbardziej korzystnym sposobem zrywki jest zrywka podwieszona, dlatego że został wyeliminowany opór
Zad. 1.4. Zależność między siłą uciągu wciągarki a prędkością ruchu liny.
Dane:
Moc silnika napędzającego wciągarkę Ns= 7
Współczynnik sprawności silnik-wciągarka
Prędkość liny wciągarki V= 0,25 m/s - 2 m/s
Określić zależność między prędkością liny wciągarki V w m/s a uzyskiwaną siłą uciągu Pu w kN przy określonej mocy silnika napędzającego wciągarkę Ns w kW, i prędkości zmieniającej się od 0,25 do 2,00 m/s. Przyjąć, że współczynnik sprawności silnik - wciągarka jest równy 0,7. Obliczenia przeprowadzić dla prędkości w odstopniowaniu co 0,25 m/s. Uzyskane wyniki przestawić w formie tabelarycznej i graficznej w układzie współrzędnych (oś X - V, oś Y - Pu). Na podstawie obliczeń i wykresu podać jak zmienia się siła uciągu wciągarki w zależności od prędkości ruchu liny i jakie to może mieć znaczenie praktyczne.
Siłę uciągu wciągarki Pu w kN obliczamy ze wzoru:
gdzie:
Pu - siła uciągu wciągarki w kN,
Ns - moc silnika napędzającego wciągarkę w kW,
V - prędkość liny wciągarki w m/s,
φ - współczynnik sprawności układu silnik-wciągarka.
=19,6 kN
=9,8 kN
=6,53 kN
=4,9 kN
=3,92 kN
=3,27 kN
=2,8 kN
=2,45 kN
V [m/s] |
Pu [kN] |
0,25 |
19,6 |
0,5 |
9,8 |
0,75 |
6,53 |
1 |
4,9 |
1,25 |
3,92 |
1,5 |
3,27 |
1,75 |
2,8 |
2 |
2,45 |
Wnioski:
Wraz ze wzrostem prędkości ruchu liny, siła uciągu wciągarki maleje.
Od 0,25 m/s do 1m/s siła uciągu dość gwałtownie spada. Dalej wraz ze wzrostem prędkości, siła uciągu maleje mniejsze zdecydowanie mniejsza dynamiką.
odjechac ciagnikiem dalej od drzewa