Сортировочный лесотранспортер.doc / 1-ая часть / Установки для сортировки

1. Установки для сортировки круглых лесоматериалов

На лесных складах применяют следующие типы установок для сортировки круглых лесоматериалов:

продольные сортировочные лесотранспортеры типа С-1 с автоматизированными бревносбрасывателями;

поперечные сортировочные лесотранспортеры типа С-2 с пере­мещением по одному сортименту в ряд;

поперечные сортировочные лесотранспортеры типа С-2а с пере­мещением в один ряд всех сортиментов, получившихся в результате раскряжевки данного хлыста (при этом сортировка производится по схемам раскроя).

Неуправляемыми (внешними) факторами для всех сортировоч­ных установок являются: средний объем хлыста V_x, средняя длина сортимента l₀ и число групп i_г, на которые сортируются лесомате­риалы. Как уже указывалось, средний объем хлыста обычно на­ходится в пределах от 0,2 до 0,7 м³ и связан с длиной хлыста l_х формулой (3.28); средняя длина сортимента равна длине отпили­ваемого отрезка и зависит от метода раскряжевки: при двухступен­чатой раскряжевке l_о = 4-6 м, при одноступенчатой l_о = 2-3 м. Число групп, на которые сортируются круглые лесо­материалы на нижнем складе, зависит в основном от пункта при­мыкания — на прирельсовых складах i_r = 20-45, на складах, примыкающих к рекам с плотовым сплавом и производящих зим­нюю сплотку, i_r = 5-12, при молевом сплаве i_r = 3-4. К внеш­ним факторам относится также показатель, характеризующий, какая часть отрезков поступает на сортировочную установку. Этот фактор зависит от общего технологического процесса нижнего склада, вида и степени проводимой на нем переработки лесомате­риалов и других условий. Если па нижнем складе переработки леса нет или она незначительна, все отрезки, получившиеся при раскря­жевке хлыста, поступают на сортировочную установку; если пере­работка на нижнем складе развита в достаточной степени, то низко­качественная и тонкомерная древесина (обычно вершинная часть хлыста) сразу же после раскряжевки выделяется в отдельный по­ток, а на сортировочную установку поступают только сортименты, выпиленные из комлевой и серединной частей хлыстов. Данный фактор количественно может характеризоваться долей λ длины хлыста, поступающей на сортировочную установку. Объем посту­пающей на сортировочную установку части хлыста V_х, примерно

Рис. 18. Продольный сортировочный лесотранспортер С-1 с автоматическими

бревносбрасывателями:

а — схема установки; б — график; Псм = f(N, V_Х,λ) при i_г=10 и l₀ = 5 м; в — то же при i_r = 10 и l₀ = 3м; г — то же при i_r = 20 и l₀ = 5 м; д — то же при i_г = 20 и l₀ = 3 м

может быть определен по формуле

V_xl = V_x λ (3 — З λ + λ ²). (3.57)

Управляемым (внутренним) параметром сортировочных уста­новок является общая мощность электродвигателей, обслуживающих установку, включая приводы бревносбрасывателей и других вспомогательных устройств.

Сортировочные установки типа С-1, состоящие из нескольких последовательно располо-женных секций 1 (рис. 18,а) продольных цепных или канатных лесотранспортеров широко ис­пользуют на лесных складах. Их конструкции достаточно хорошо отработаны. Осуществляемый в настоящее время переход от цепей из круглой стали, используемых в качестве тягового устройства, к пластинчатым и разборным цепям гарантирует увеличение на­дежности и долговечности лесотранспортеров. Сортировочные лесотранспортеры оборудуются автоматизированными бревносбрасывателями. 2 L гравитационного типа или с принудительным сбросом. Просты по устройству и надежны в работе рычажные бревносбрасыватели БС-2М, однако они не могут работать на сброске короткомерных лесоматериалов. Последние конструкции гравитационных бревносбрасывателей, установленные на сортировочных лесотранспортерах ЛТ-86, обеспечивают сброску как долготья, так и коротья (длиной более 1,6 м). Проходят опытную проверку гравитационные бревносбрасыватели двустороннего действия. Недостатком гравитационных бревносбрасывателей является то, что они значительно увеличивают вес тягового устройства. Широкое использование бревносбрасывателей в значительной степени сдерживается сложностью и недостаточной надежностью системы автоматического управления ими. Применяемые в настоящее время импульс-ные системы типа УУС для нормальной работы требуют весьма квалифицированного обслуживания (что в условиях лесозаготовительных предприятий не всегда выполнимо). Системы управления, снабженные барабанами заказа, при используемых масштабах копирования не гарантируют точной сброски. Для устранения этого недостатка следует переходить на барабаны, с винтовой канавкой, а также устанавливать на местах сброса дополнительные датчики.

Значительное влияние на успешную работу сортировочной установки оказывают лесонакопители 3. Емкость каждого лесонакопителя должна соответствовать грузоподъемности крана или автопогрузчика, обслуживающего сортировочную установку, т. е. равняться 10—15 м³. При этом высота накопителя достигает 2—2,5 м и возникает задача устранения кострения лесоматериалов (особенно короткомерных) при их падении в лесонакопитель. Также требует своего разрешения выравнивание торцов лесоматериалов. Существующие в настоящее время торцевыравниватели громоздки и недостаточно надежны. Для нормальной работы сортировочного лесотранспортера число лесонакопителей должно не менее чем в 2 раза превышать число групп i_r, на которое сортируются круглые лесоматериалы. Расположение дублированных лесонакопителей вдоль лесотранспортера ведет к значительному удлинению сортировочной установки. Перспективное решение, обеспечивающее выравнивание торцов и ликвидацию кострения круглых лесоматериалов, а также сокращение длины сортировочной установки; (за счет расположения дублированных накопителей поперек сортировочного лесотранспортера), разработано ЦНИИлесосплава (накопительно-формирующее и торцевыравнивающие устройство НТ-12) [14, с. 48—51]. Однако это устройство сложно и может использоваться только при очистке лесонакопителей кранами (но не автопогрузчиками).

При дальнейшем совершенствовании продольных сортировочных лесотранспортеров основное внимание должно быть обращено на решение следующих вопросов:

разработку конструкций бревносбрасывателей, обеспечивающих двустороннюю сброску круглых лесоматериалов любой длины и диаметра при минимальных межторцовых разрывах;

разработку простых и падежных систем управления бревносбрасывателями, обеспечивающих высокую точность включения сбрасывателей;

разработку конструкций лесонакопителей, обеспечивающих выравнивание торцов лесоматериалов и вмещающих в себя не менее чем две разделенные между собой пачки лесоматериалов.

Сменная производительность П_см (м³/смену) сортировочной установки типа С-1 определяется по формуле

,

где — коэффициент использования рабочего времени; -коэффициент загрузки установки; υ — скорость движения цепей транспортеров, м/с; V _о,—средний объем одного сортимента, поступающего на сортировочную установку, м³;l_0-средняя длина одного сортимента, м.

,

где — среднее число сортиментов, получающихся из части хлыста и поступающих на сортировочную установку.

Принимая и , получаем

Суммарная мощность электродвигателей приводов цепей лесотранспортеров сортировочной установки N_T (кВт) определяется по формуле

,

где L_T - длина сортировочной установки, м; — вес одного сортимента, поступающего на сортировочную установку, кН; — коэффициент, учитывающий, что сортименты сбрасываются с цепей сортировочной установки по всей ее длине; μ — коэффициент сопротивления движению траверс по направляющим; — вес 1 м цепи с траверсами, кН; Z_M — монтажное натяжение цепи лесотранспортера, кН; η—КПД передач от двигателей к ведущим звездочкам приводов цепей лесотранспортеров

,

где L_т — число групп, на которые сортируются сортименты; k₁ - среднее число накопителей для каждой группы сортиментов; а — разрыв между накопителями, м; L₃ — длина загрузочной части сортировочной установки, на которой сортировка не производится, м.

,

Где γ – вес 1 м³ древесины, кН/ м³.