Zad. 1.1. Określenie siły uciągu koniecznej do zerwania dłużycy.

Dane:

ciężar dłużycy Q = 10,5

współczynnik oporów zrywki f_z = 0,5

kąt pochylenia α = 13

Wyznaczyć wartość chwilowej siły uciągu P_u'[kN], która jest konieczna do ruszenia dłużycy z miejsca oraz wartość stałej siły uciągu P_u w kN koniecznej do utrzymania dłużycy w ruchu. Podłoże, po którym odbywa się zrywka charakteryzuje się współczynnikiem oporów zrywki f_z 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:

P_u=Q(f_zcosα+sinα) [kN]

a przy zrywce w dół stoku:

P_u= Q(f_zcosα-sinα) [kN]

Chwilową siłę uciągu potrzebną do ruszenia dłużycy z miejsca obliczamy ze wzoru:

P_u'=Q(1,5 f_zcosα+sinα) [kN]

gdzie:

P_u - stała siła uciągu w kN,

P_u' - chwilowa siła uciągu w kN,

f_z - współczynnik oporów zrywki,

α - kąt pochylenia stoku w stopniach.

P_u= 10,5(0,5*0,9744+0,2249)= 7,48 kN dla zrywki w górę stoku

P_u=10,5(0,5*0,9744-0,2249)= 2,75 kN dla zrywki w dół stoku

P_u'=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 G_p =1,3

Kąt pochylenia stoku α=13

Współczynnik oporów tarcia o podłoże f_t = 0,45

Współczynnik oporów toczenia dwukółki f = 0,29

Obliczyć wielkość siły uciągu P_u 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:

P_u = [f(G_p+kQ)+f_t(1-k)Q]cosα+(G_p+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.

P_u=[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)

P_u=[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)

P_u=[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 N_s= 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 P_u w kN przy określonej mocy silnika napędzającego wciągarkę N_s 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 - P_u). 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 P_u w kN obliczamy ze wzoru:

gdzie:

P_u - siła uciągu wciągarki w kN,

N_s - 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:

1. Wraz ze wzrostem prędkości ruchu liny, siła uciągu wciągarki maleje.

2. 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.

3. odjechac ciagnikiem dalej od drzewa

---