Warszawa 98.10.26

Wydział Leśny

Sprawozdanie z transportu leśnego.

Temat 1: Opory występujące przy zrywce.

Zadanie 1.1. Określenie siły uciągu koniecznej do zerwania dłużycy.

• stała siła uciągu potrzebna do utrzymania dłużycy w ruchu przy zrywce:

a) w górę stoku P_u = 5,70 kN; 5,82 kN (gdy * wzrośnie o 10%); 6,27 kN (gdy Q wzrośnie o 10%);

2. w dół stoku P_u = 2,82 kN; 2,66 kN (gdy * wzrośnie o 10%); 3,10 kN (gdy Q wzrośnie o 10%);

• chwilowa siła potrzebna do ruszenia dłużycy z miejsca: P_ul = 7,83 kN.

Według obliczeń najkorzystniejszym kierunkiem zrywki jest zrywka w dół stoku. Tak samo jest w przypadku gdy zwiększymy kąt nachylenia stoku, a także gdy zwiększy się ciężar dłużycy . Jeżeli zwiększymy kąt nachylenia stoku to zauważamy, że siła uciągu potrzebna do utrzymania dłużycy w ruchu w czasie zrywki jest niższa gdy zrywamy w dół stoku ( zwiększa się wpływ siły bezwładnościowej ), wyższa gdy zrywamy w górę stoku zaś ze wzrostem ciężaru dłużycy w obydwu przypadkach jest potrzebna większa siła uciągu. Zmiany te są związane ze zmianami oporu jaki stawia dłużyca podczas zrywki. Większy ciężar dłużycy zwiększa się siła tarcia między dłużycą a podłożem przez co zwiększa się opór zrywki i jest potrzebna większa siła uciągu. Chwilowa siła uciągu potrzebna do ruszenia dłużycy z miejsca jest dużo większa od stałej siły uciągu. Jest to spowodowane większymi oporami występującymi w momencie ruszenia dłużycy z miejsca.

Zadanie 1.2. Określenie siły uciągu przy zrywce drewna na urządzeniu pomocniczym.

• siła konieczna do zerwania dłużycy na urządzeniu pomocniczym:

1. w górę stoku:

zrywka półpodwieszona za odziomek P_u = 3,88 kN; 4,03 kN (gdy * wzrośnie o 10%); 4,21 kN (gdy Q wzrośnie o 10%);

zrywka półpodwieszona za wierzchołek P_u = 4,30 kN; 4,46 kN (gdy * wzrośnie o 10%); 4,68 kN (gdy Q wzrośnie o 10%);

zrywka podwieszona P_u = 3,02 kN; 3,19 kN (gdy * wzrośnie o 10%); 3,27 kN (gdy Q wzrośnie o 10%);

b) w dół stoku:

zrywka półpodwieszona za odziomek P_u = 0,40 kN; 0,22 kN (gdy * wzrośnie o 10%); 0,44 kN (gdy Q wzrośnie o 10%);

zrywka półpodwieszona za wierzchołek P_u = 0,82 kN; 0,64 kN (gdy * wzrośnie o 10%); 0,92 kN (gdy Q wzrośnie o 10%);

zrywka podwieszona P_u = -0,45 kN; -0,62 kN (gdy * wzrośnie o 10%); -0,49 kN (gdy Q wzrośnie o 10%).

Analizując wyniki najbardziej korzystna jest zrywka podwieszona . Jest tak zarówno przy zrywce w górę jak i w dół stoku. Zrywając drewno w dół stoku dodatkowo musimy użyć siły hamowania dwukółki co wynika z wyliczeń. Ten sposób jest najbardziej korzystny ze względu na to, że nie występuje tu siła tarcia między podłożem a dłużycą. Następna w kolejności jest zrywka półpodwieszona za odziomek (w dół i w górę stoku ). Za najmniej korzystną zrywkę uważam zrywkę półpodwieszoną za wierzchołek. Wiąże się to rozkładem ciężaru dłużycy, a co za tym idzie z siłą tarcia między podłożem a dłużycą. Największy ciężar skupiony jest w odziomkowej części dłużycy. Jeżeli prowadzimy zrywkę półpodwieszoną za odziomek to występuje tarcie między podłożem a wierzchołkową częścią dłużycy na której nie jest skupiona duża część ciężaru dłużycy przez co nie występują tak duże opory jak w przypadku gdy zrywamy podwieszając za wierzchołek i wleczemy po gruncie część odziomkową o większym ciężarze. Tak samo jak w poprzednim zadaniu kąt nachylenia stoku zwiększony o10% powoduje przy zrywce w dół stoku zmniejszenie siły potrzebnej do zerwania dłużycy na urządzeniu pomocniczym, a przy zrywce w górę zwiększenie jej we wszystkich analizowanych przypadkach . Ciężar dłużycy decyduje tu także o koniecznej sile uciągu.

Zadanie 1.3. Wyznaczenie wielkości jednorazowego ładunku zrywanego przez sprzężaj konny.

• wielkość jednorazowego ładunku przy zrywce przez wleczenie parą koni w dół stoku Q = 15,09 kN

• wielkość jednorazowego ładunku dla pary koni za pomocą dwukółki przy zrywce:

półpodwieszonej za odziomek Q = 56,51 kN;

półpodwieszonej za wierzchołek Q = 38,75 kN;

podwieszonej Q = 678,98 kN.

Z wyliczeń wynika, że wykorzystując zrywkę podwieszoną możemy uzyskać największą wartość jednorazowego ładunku stąd też możemy także przyjąć ją za najbardziej optymalną z analizowanych przypadków. Najmniej korzystna jest zrywka przez wleczenie o najmniejszej wielkości jednorazowego ładunku. Trochę lepsze rezultaty osiągniemy stosując zrywkę półpodwieszoną za wierzchołek a jeszcze lepsze półpodwieszoną za wierzchołek. Analizując wzór zauważamy że wpływa na to ma głównie współczynnik oporu zrywki przy zrywce przez wleczenie oraz współczynnik tarcia dłużycy o podłoże przy zrywce półpodwieszonej.

Zadanie 1.4. Określenie wielkości jednorazowego ładunku zrywanego przez ciągnik rolniczy.

• wielkość jednorazowego ładunku przy pełnym wykorzystaniu mocy silnika:

a) w przypadku zrywki przez wleczenie Q_mw = 128,56 kN;

b) w przypadku zrywki półpodwieszonej za odziomek Q_mp = 185,35 kN;

• wielkość jednorazowego ładunku jaki może być zerwany przy pełnym wykorzystaniu siły przyczepności tylnych kół napędzających ciągnik:

1. w przypadku zrywki przez wleczenie Q_pw = 13,09 kN;

2. w przypadku zrywki półpodwieszonej za odziomek Q_pp = - 83,79 kN;

• wielkość jednorazowego ładunku ze względu na kierowalność wynosi:

3. w przypadku zrywki przez wleczenie Q_kw = 3,14 kN;

4. w przypadku zrywki półpodwieszonej za odziomek Q_kp = 1,40 kN.

Przy zrywce przez wleczenie wartość jednorazowego ładunku jest ograniczana kierowalnością. W przypadku zrywki półpodwieszonej za odziomek również czynnikiem ograniczającym jest kierowalność. Przyczepność tylnych kół w analizowanym przykładzie nie jest czynnikiem ograniczającym. Patrząc na wielkość jednorazowego ładunku zarówno ze względu na kierowalność jak i ze względu na wykorzystanie sił przyczepności tylnych kół ciągnika, a także wykorzystania mocy silnika przyjmiemy, że lepsza będzie zrywka półpodwieszona za odziomek od wleczonej.

Przy zmianie położenia punktu zawieszenia przy zrywce półpodwieszonej wielkość jednorazowego ładunku ulegnie następującym zmianom (do analizy wykorzystuję wzór na Q_kp)

1. odległość punktu zaczepienia ładunku od osi kół tylnych ciągnika (c ) nie zmienia się, odległość środka ciężkości od podłoża (h ) zmniejsza się to wartość jednorazowego ładunku (Q_kp ) wzrośnie,

2. c nie zmieni się, h wzrośnie Q_kp zmaleje,

3. c wzrośnie, h wzrośnie Q_kp zmaleje,

4. c zmaleje, h zmaleje Q_kp wzrośnie,

5. c zmaleje, h bez zmian Q_kp wzrośnie,

6. c wzrośnie, h bez zmian Q_kp zmaleje.

Na podstawie powyższych obliczeń można wyciągnąć wniosek o tym, że zmiana położenia punktu zawieszenia ładunku ma duży wpływ na wielkość jednorazowego ładunku. W połowie powyższych przypadków wielkość ta wzrośnie. Możnaby pokusić się o znalezienie optymalnego położenia tego punktu, gdyby produkowano ciągniki rolnicze z przeznaczeniem także do zrywki drewna w lesie.

1

---