Akademia Rolnicza Poznań 23.02.06

w Poznaniu

Wydział Leśny

Transport drewna

Obliczenia trakcyjne taboru zrywkowego

zestaw nr 10

Wykonali:

Przemysław Małas

Tomasz Łukaszuk

Zadanie 1.1 Określenie siły uciągu koniecznej do zerwania dłużycy.

DANE: ciężar dłużycy: Q = 10,0 kN

współczynnik oporów zrywki: f_z = 0,6

kąt pochylenia: α = 14^○

Zrywka w górę stoku: P_u =Q(f_zcosα + sinα)

P_u = 8,22 [kN]

Zrywka w dół stoku : P_u =Q(f_zcosα - sinα)

P_u = 3,42 [kN]

Chwilowa siła uciągu : P_u' =Q(1,5 f_zcosα + sinα)

P_u' = 11,13 [kN]

Wnioski:

Na podstawie wyliczonych wartości siły uciągu (P_u) w poszczególnych sytuacjach wnioskujemy, że najbardziej korzystna jest zrywka w dół stoku gdyż osiąga najniższą wartość P_u. Wartość chwilowej siły uciągu ( P_u') jest najwyższa, co oznacza , że moment ruszenia dłużycy z miejsca wymaga dostarczenia większej siły, niż sama zrywka w dół czy w górę stoku.

Zadanie 1.2 Określenie siły uciągu przy zrywce drewna na urządzeniach pomocniczych.

DANE:

współczynnik oporów toczenia dwukółki: f= 0,27

ciężar urządzenia pomocniczego: G_p = 1,3

kąt pochylenia stoku: α =14^○

współczynnik oporów tarcia dłużycyo podłoże: f_t = 0,5

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

a)Zrywka półpodwieszona za odziomek k=0,6

P_u= 6,35 [kN]

b)Zrywka półpodwieszona za wierzchołek k=0,4

P_u = 7,01 [kN]

c)Zrywka podwieszona k=1,0

P_u= 5,67 [kN]

Wnioski:

Z powyższych wyliczeń wynika, że najbardziejkorzystnym sposobem jest zrywka podwieszona. Dłużyca nie ma kontaktu z ziemią co powoduje , że nie występuje tarcie. Rozpatrując typ zrywki półpodwieszonej korzystniejsza jest zrywka półpodwieszona za odziomek niż za wierzchołek ze względu na mniejszy współczynnik tarcia i lepszy rozkład ciężaru dłużycy.

Zadanie 1.3 Wyznaczanie wielkości jednorazowego ładunku zrywanego przez sprzężaj konny.

DANE:

ciężar konia: G_k= 7,5

ciężar urządzenia pomocniczego: G_p= 2,2

współczynnik oporów zrywki: f_z = 0,52

współczynnik oporów urządzenia pomocniczego f = 0,17

współczynnik oporów tarcia dłużycy o podłoże.. f_t= 0,38

kąt pochylenia stoku: α= 14^○

P_u2=P_u*γ

Wielkość jednorazowego ładunku przy zrywce przez wleczenie parą koni w dół stoku:

Q=P_u2+2G_ktgα

f_z-tgα [kN]

a)Warunki pracy konia-przeciętnie w ciągu dnia

P_u2 = 2,058

Q= 21,51 [kN]

b)Warunki pracy konia -krótkie odległości do 200m

P_u2= 3,92

Q= 28,4 [kN]

c)Warunki pracy konia- krótki zryw (do10s)

P_u2= 20,58

Q= 90,11 [kN]

Wielkość jednorazowego ładunku przy zrywce parą koni , w dół stoku za pomocą dwukółki:

Q=P_u2+(2G_k+G_p)tgα-fG_p

kf+(1-k)f_t-tgα [kN] k=0,6

a)Warunki pracy konia- przeciętnie w ciągu dnia

Q= 1496 [kN]

b)Warunki pracy konia - krótkie odległości (do 200m)

Q= 1961,5 [kN]

c)Warunki pracy konia- krótki zryw (do 10s)

Q= 6126,5 [kN]

Wnioski:

Analizując powyższe wyniki, stwierdzamy, że przy danym nachyleniu terenu bardziej korzystna jest zrywka konna w dół stoku.

Zadanie 1.4 Zależność między siłą uciągu wciągarki a prędkością ruchu liny.

DANE:

moc silnika napędzającego wciągarkę: N_s= 17

współczynnik sprawności sprawności układu silnik - wciągarka: φ = 0,7

P_u= N_s * φ

V

Pu= 47,6 kN

Prędkość	0,5	0,75	1,0	1,25	1,50	1,75	2,0
Siła uciągu	23,8	15,87	11,9	9,52	7,93	6,8	5,95

Wnioski :

Na podstawie wyników zobrazowanych na wykresie stwierdzamy, że im większa prędkość wyciągarki tym mniejsza siła uciągu. Dlatego, aby wciągnąć cięższą kłodę trzeba mieć mniej liny na bębnie wciągarki (promień będzie wtedy mniejszy i zmniejszy się prędkość wciągarki). W praktyce najczęściej operator ciągnika zrywkowego odwija linę z bębna poprzez odjechanie pojazdem od kłody (często wykonując to na podstawie zdobytej praktyki, a nie zdobytej wiedzy).

Zadnie 1.5 Określenie mocy silnika wciągarki linowej

DANE:

prędkość ruchu liny wyciągarki: V= 0,66

ciężar ładunku: Q= 10,0

współczynnik oporów zrywki: f_z=0,6

kąt pochylenia stoku: α= 14^○

N_s= Q V(f_zcosα+sinα) [kW]

N_s= 6,11 [kW]

Zadanie 1.6 Określenie wielkości jednorazowego ładunku zrywanego przez ciągnik rolniczy.

DANE:

odległość pkt. zaczepienia ładunku od podłoża: h_z=0,5

odległość pkt. Zaczepienia ładunku od osi tylnych kół: c=0,7

moc silnika: N_s=30

ciężar ciągnika: G=25

rozstaw osi ciągnika L= 2,4

odległość środka ciężkości ciągnika od podłoża: h= 0,65

promień tylnych kół: r_k= 0,815

najmniejsza prędkość jazdy: V_1b=0,9

współczynnik przyczepności kół do podłoża: φ=0,7

współczynnik oporów przetaczania ciągnika: f=0,17

kąt pochylenia stoku: α=8^○

odległość środka ciężkości ciągnika od osi przedniej: a= 1,6

Wielkość jednorazowego ładunku przy pełnym wykorzystaniu mocy silnika.

a) zrywka przez wleczenie

Q^m_w=(3,6N_sη/V_1b)-G(fcosα+sinα)

f_z
cosα+sinα [kN]

Q^m_w = 36,09 [kN]

b) zrywka półpodwieszona bezpośrednio na ciągniku

Q^m_p = (3,6N_s η/V_1b) -G(fcosα+sinα)

[kf+(1-k)f_t] cosα+ sinα [kN]

Q^m_p= 58,18 [kN]

Wielkość jednorazowego ładunku , jaki może być zerwany przy pełnym wykorzystaniu siły przyczepności tylnych kół napędowych

a)zrywka przez wleczenie

Q^p_w=φa-f(L-φr_k)- (L-φh)tgα*G

( f_z+tgα)*(L-φh_z) [kN]

Q^p_w=0,18 [kN]

b) zrywka półpodwieszona bezpośrednio na ciągniku

Q^p_p= G * φ (a + f * r_k + h * tgα) - L(f + tgα)

[(1-k)f_t +tg α](L-φh_z )-k[φ(L+c+fr_k)-fL] [kN]

Q^p_p= - 322,85 [kN]

Wielkość jednorazowego ładunku ze względu na kierowalność ciągnika.

a) zrywka przez wleczenie

Q^k_w =G[(b-fr_k)cosα-h sinα]-Z_{p min}L

(f_z cos α+sinα)h_z [kN]

Q^k_w= 17,76 [kN]

b) zrywka półpodwieszona bezpośrednio na ciągniku.

Q^k_p= G*[(b - f*r_k)*cosα - h*sinα] - Z _pmin L

k(c+fr_k )cosα+[(1-k)f_tcosα+sinα]h_z [kN]

Q^k_p= 11,8 [kN]

Zrywka	Wielkość ładunku zdeterminowana przez
		moc	przyczepność	kierowalność
wleczona	36,09	0,18	17,76
półpodwieszona	58,18	- 322,85	11,8

Wnioski:

1. czynnikiem ograniczającym wielkość jednorazowego ładunku przy zrywce przez wleczenie jest przyczepność,

2. czynnikiem ograniczającym wielkość jednorazowego ładunku przy zrywce półpodwieszonej jest kierowalność,

3. najkorzystniejszym sposobem zrywki jest zrywka półpodwieszona

6

---