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文档简介
工程索
道
Engineering Ropeway森林工程 《工程索道》 40学时
2.5学分2
周教学实习(课程设计)土木工程 《悬索理论与索道吊装》33学时
2.0学分交通运输《索道运输》33学时
2.0学分33学时
2.0学分交通工程 《客运索道》工程索道(选修课、公选课)33学时
2.0学分《工程索道》类课程教学安排
一、课程主要任务和要求内容和要求;教学方法;教材与参考书二、索道在工程中的应用1.何谓工程索道?2.客运索道在景区建设中的地位和作用3.林业索道优越性与局限性三、国外索道发展与展望四、我国索道发展与展望五、客运索道的发展历史六、我国客运索道的现状IntroductionIntroduction一、课程主要任务和要求
1.内容和要求2.教学方法3.教材与参考书Introduction一、课程主要任务和要求
1.内容和要求(1)了解工程索道的种类及其组成、工作原理和适用范围。(2)
具备对索道机械选型、结构设计方案分析能力及局部创新技能。(3)
掌握索道侧型设计的基本理论与索道设计方法等工程设计与运用能力。(4)具备索道勘测设计与安装架设方面的基本知识和技能。(5)
掌握客运索道、滑索、货运索道、林业索道、缆索起重机等装备、设计与试验的关键技术。(6)
通过工程索道研究的方法论,实现学生科学精神、探索创新精神培养。2.教学方法(1) 必修课或选修课.(2) 理论教学和教学实习相结合,有条件的,教学实习主要内容:索道安装架设、验收投产、拆卸钢丝绳短插、长接、无损检测跑车结构实践索道绞盘机结构实践、操作和噪声测试钢索张紧度及拉力的测定索道虚拟仿真试验(3) 独立完成布置的作业.3.教材与参考书《工程索道》是四个国家级精品课程配套教材与“十三五”国家重点出版物出版规划项目教材(
周新年,
周成军,
郑丽凤,等著)。2020年10月由机械工业出版社首次印刷出版(978-7-111-66596-0)。3.教材与参考书1996-2007年教材:周新年.架空索道理论与实践.北京:中国林业出版社,1996.获2000年福建省科技进步二等奖.2008-2012年教材:周新年.工程索道与柔性吊桥――
理论
设计
案例.北京:人民交通出版社,2008.2013-2019年教材,
周新年.工程索道与悬索桥.北京:人民交通出版社,2013.加藤诚平著,张德义译.林业架空索道计算法.北京:农
业出版社,1965.А·И杜盖尔斯基著,孙鸿范译.架空索道及缆索起重机.北京:高等教育出版社,1955.吴鸿启.客运架空索道安全技术.北京:人民交通出版社,1996.东北林学院.林业索道.北京:中国林业出版社,1985.索道图册(日、中、闽)等。世界文化遗产、道教圣地武当山
6大景区之一的南岩宫大殿——玄帝殿毁于民国15年(1926)火灾。2003年6月17日,湖北省委、省政府将修复南岩宫玄帝殿列为“保护为主”的重点工程之一。玄帝殿修复工程,建筑面积658.19
m2,总投资641.68
万元,所需的修复材料总重量约3
000
t,根据原汁原味的修复原则,从美国进口特大、特长花旗松金柱36根,其中最长12
m,直径800
mm,重约5
t。武当山特殊吊装索道业主当找到福建农林大学交通学院时已是第
5
家了,我院就组织有关教授、专家和技术人员进行实地踏查、测量以及调研,经多种方案比选,最终拟订修建一条由飞升岩至南岩大殿(玄帝殿)西山墙外,沿悬崖深谷无人区,线路跨距约400
m,设计荷重6.76
t的货运吊装索道。有效解决了2大难题:特大、特长、特重金柱的吊装;材料的运输,确保龙头香(国宝)、乌鸦岭、宾馆、饭店和停车场,以及游客旅游观光的安全。单线循环吊厢式客运索道——建宁金饶山
2.1
km香蕉属后熟型水果。国外:采收方法较先进,采用索道进行无着地采收,基本无机械伤。国内:个体传统采收蕉果易受机械伤;大面积连片种植的蕉区应用香蕉采收索道。如广西、海南等地。香蕉采收技术
香蕉采收索道作业流程为:当蕉果采下后被挂在索道上
(
悬浮式运输
)
,送到处理场,经过落梳、清洗、消毒、修整、分级、晾干、真空保鲜、称量、包袋装箱等工序。香蕉采收轨道体系可降低机械损伤
20%
以上,工作效率提高30%。由于香蕉表皮美观,蕉果售价提高
20%~30%。可以节省人力,避免肩挑手提的低效。除运用于香蕉采收,布满蕉园的轨道还可用于香蕉生长期肥料等农资的运输。二、索道在工程中应用
1.什么叫工程索道?2.客运索道在景区建设中的地位和作用3.林业索道优越性与局限性二、索道在工程中的应用
1.什么叫工程索道?工程索道包括货运索道、客运索道、矿山索道、坑道索道、建筑索道、滑雪索道、缆索起重机和林业索道等。归纳起来,可以把它划分为货运索道、客运索道、林业索道和缆索起重机等
4
类。1.什么叫工程索道?林业索道指钢丝绳架设在空中作为轨道,跑车悬吊其上,借以运输木材。客运索道系利用架空绳索支承和牵引客车运送乘客的机械运输设施。货运索道跟客运索道差不多,只不过货运索道是用来运输货物的。缆索起重机一般用于地形较复杂的地方架设刚架拱、桁架拱类桥梁。这
4类索道承重和传动工作结构系统相同,索道设计计算理论和方法相同,架设技术的基本要求相同,只是因其运输对象的不同而运载工具和名称不同,相关技术参数要求不同。以缆索承重和缆索传动为主体的机械化、半机械化运输系统中的不同品种,这种系统称为工程索道。•一条钢索悬挂在支点之间形成的轨道,跑车(吊运车,吊椅、吊篮、吊舱、车厢等)借此集运木材(运送货物,运送乘客),这一系统称为林业索道(货运索道,客运索道),可统称为工程索道。2.客运索道在景区建设中的地位和作用
(1) 改善游客步行上山难保证游客有充沛的体力和充足的时间游览观光,充分体现了“旅宜速,游宜缓”的现代旅游特色。(2) 提高景区接待能力对于道路崎岖且狭窄、险峻的景区,索道可减少游客在道路上的滞留时间,大大提高景区的接待能力。如:华山风景区,距200
km左右的西安年接待
300
万旅游者,只有
3
万人到华山游览,自从修建索道后,限制华山游客数量的交通瓶颈被打开,游客大增。(3) 扩大景区的游览范围索道可改善景区的交通状态,使游客不受道路状况、游览时间的限制,扩大了景区游览范围,使人们尽情地欣赏大自然的无限风光。(4) 加速游客周转游客可当日到地处比较偏僻,远离城镇,交通不便的景区观赏日出和雪景等特殊景观。通过拆除多余服务设施,可对景区重新规划,同时净化了环境,减少了污染。为逐步实现“山上游、山下住”较为科学、合理的旅游接待格局创造了条件。(5) 为景区发展提供资金来源为景区发展奠定了资金基础。如:泰山
1#索道,安全运行
15年,营业总收人约
22亿,为基建投资的21倍,为泰山旅游事业的发展积累了大量的资金。3.林业索道优越性与局限性(1) 优越性
①
地形适应性强(山高坡陡,沟谷纵横,地形复杂);
②
修建、运营、维护费用低;
③
不受气候和季节的影响,保证木材生产的均衡性;
④
对地表破坏小,利于水土保持和森林更新;
⑤
适应各种集材方式(全悬、半悬)和集材方法(全树、伐倒木、原条、原木、木片)顺坡、逆坡集运木材,有利于木材的综合利用;
⑥
将集材距离缩到最短,能捷径运输。
全悬增力式索道(K2-2,SJ-23)1─绞盘机;2─回空索;3─跑车;4─起重索;5─承载索.半悬增力式索道(K2-2,SJ-23)1─承载索;2─牵引索;3─跑车;4─回空索;5─绞盘机.⑵局限性①集材吸引范围有一定限度;②
机动性差,安装转移花工大:架设
1条长
1000m的索道,需约40~50工·日;③
钢索消耗量大:承载索(Skyline)消耗,集运
0.5~1万m3的木材,
SKL就报废了。林业索道集材工作示意图100~160
m(理想
200
m)
1000
m三、国外索道发展与展望1.索道的发展史(1)
设备发展史—
4个阶段①
远古~19世纪中叶:启蒙阶段(藤索桥);②
19世纪中叶~20世纪初:1859年,奥地利的霍恩·施泰设计了第1条钢索架空集材索道:单跨短距离、重力式。1883年,Washington发明了第1台集材绞盘机;③
20世纪初~50年代:动力索道探索阶段;④
20世纪50年代~现在:发展应用阶段。(2)
理论发展史—
4种理论①
17世纪:意大利的天文、物理学家伽利略第1个进行研究悬挂在两支点的线型设计问题,几何学家Janes
Bemall等人于1691年提出了悬链线理论;②
1794年,Fuss提出了抛物线法。1862年由后人形成了抛物线理论;③
1981年,中国的倪元增等人提出了单跨摄动法理论;④
1983年,中国的单圣涤等人提出了单跨悬索曲线理论。现行4种索道设计理论①
杜氏(苏)、加氏(日)、堀氏(日)、周氏
(中)单跨或多跨抛物线理论。А·И杜盖尔斯基(苏)
.架空索道及缆索起重机.孙鸿范译.北京:高等教育出版社,1955.加藤诚平(日)
.林业架空索道计算法.张德义,关承儒译.北京:农业出版社,
1965.堀高夫(日).悬索理论及其应用.张育民译.北京:中国林业出版社,1992.周新年.架空索道理论与实践.北京:中国林业出版社,1996.设计 案例
.北京:人民交通周新年.工程索道与柔性吊桥―理论出版社,2008.周新年.工程索道与悬索桥.北京:人民交通出版社,2013.现行4种索道设计理论②张氏(中)、周氏
(中)的单跨悬链线理论。倪元增.索道的悬链线理论及其应用.东北林学院学报,1978,6(1):73-90.张应春.悬链线与单跨悬索张力的研究.林业科学,1979,15(3):205-214.周新年.架空索道理论与实践.北京:中国林业出版社,1996.设计
案例
.周新年.工程索道与柔性吊桥―理论北京:人民交通出版社,2008.周新年.工程索道与悬索桥.北京:人民交通出版社,2013.③
单氏(中)的单跨悬索曲线理论。单圣涤.悬索曲线理论及其应用.长沙:湖南科学技术出版社,1983.周新年.架空索道理论与实践.北京:中国林业出版社,1996.单圣涤.工程索道.北京:中国林业出版社,2000.设计
案例
.周新年.工程索道与柔性吊桥―理论北京:人民交通出版社,2008.周新年.工程索道与悬索桥.北京:人民交通出版社,2013.现行4种索道设计理论④
倪氏(中)的单跨摄动法理论。倪元增.索道的摄动法计算.林业科学,1981,17(2):202-208.周新年.架空索道理论与实践.北京:中国林业出版社,1996.周新年.工程索道与柔性吊桥―理论
设计
案例
.北京:人民交通出版社,2008.周新年.工程索道与悬索桥.北京:人民交通出版社,2013.现行4种索道设计理论2.索道生产现状①
固定式:主伐(皆伐、择伐和渐伐);三角形集材索道;②
移动式:择伐(小型Yarder);皆伐(大、中型Yarder);③
起重臂式(履带式):皆伐。3.索道发展存在的问题及对策经济效益①
客观方面:经济效益同社会、生态效益之间的矛盾;②
人力方面:工资上升,导致技术水平提高。生态限制①
全悬式:对地表破坏小;②
半悬式:对地表破坏中等;③
绞盘式:对地表破坏大。4.索道发展的趋势和展望(1)
索道发展趋势①
经济化:发展单跨索道;②
自动化:软件设计、遥控操作、带架杆式绞盘机的架设;③
实用化:索道→飞艇集材发展。(2)
发展索道应注意的几个方面①
应用须以国情为基础;②
营建林道仍是急需;③
发展中国家的特点:林道网少,固定式索道向飞艇发展。结束语:中国可以挤身于林业发达的国家。四、我国索道发展与展望n1.发展史①
4世纪,以藤条为绳,以竹篾织缆,跨越河流作交通运输;②
17世纪中叶出现钢索,20世纪初我国矿山索道已获应用;③
20世纪40年代,林业架空索道在我国台湾省阿里山林区使用;④
1956年,“维仙”(Wyssen KJ-3)在东北引进;1958年,福建省顺昌县九龙山伐木埸开始使用;⑤
60年代后期至70年代,索道大量推广应用。福建省1976年统计有689条(560
km);1979年,全国有3
047条。索道形式有:短距离小集中或集材用轻型松紧式;长距离集材用半自动;中距离集运材用缆机增力式;间伐材集运材用曲线循环运行式。总之,南方索道发展较快。过去“北车(拖拉机)南索(索道)”,现不单一,注意经济效益,力求“能车则车,能索则索”。1986年吉林八家子林业局选用福建林学院研制的遥控索道集运材(北方山帽材约占10
%,现采用索道集材);索道事故约是地面集材事故的6倍,应“能地不索,必索不地”,因地适宜选择集材方式方法。2.发展趋势⑴
改善传统旧设备①
提高机动性:带钢架杆自走式代替固定式绞盘机;②
日趋短索道:路网密度增加,多跨逐渐变成单跨;③
提高安全性:钢索张力过载报警器、钢索探伤仪应用;④
新技术应用:带抓钩遥控跑车,遥控绞盘机研制使用。⑵
创新研制集运材新装置①
气球集材:林地条件相同,其集材成本约为钢索集材的2~3倍,同样要钢索和绞盘机,但起重量大。国外已鉴定但未推广;国内尚未应用(1979年黑龙江省带岭林业局进行过气球集材试验);②
直升飞机集运材(广东用过直升飞机运材):成本高,只适用于集运贵重的木材;③
飞艇(又称“空中起重机”):近几年北美、西欧发展较快。它是利用直升飞机提升木材,利用气球平衡吊重(木材)。五、客运索道发展历史
§我国是客运索道的发源国,历史上可追溯至春秋战国时期。我国川西和藏东一带的山区,用藤索、竹索作为轨道的“
溜索”,
从远古时代一直沿用至1958年才逐渐消失。这种索道架设于悬崖峭壁之上,跨越幽深峡谷,用来“溜人”或“溜物”。现代客运索道最早于1894年出现在意大利。此后在瑞士、德国、日本、前苏联相继建成了客运索道。据《国际缆索运输杂志》统计,截至2001年年底,全世界客运索道达3.2万条。其中美国4
147条,法国4
040条,奥地利3
473条,日本3455条,意大利3
124条,瑞士2
101条,德国1
670条。美国的索道工程师们早在1986年便开始着手研究和设计用于月球采矿运输的“太空索道”。日本欲造“天梯”3.6万km缆绳接卫星2008年日本欲造“天梯”3.6万km缆绳接卫星,运输物资也可载人,所耗能量为宇宙飞船发射的1%,运人仅为航天飞机的0.25%。缆绳必须轻便又坚固的碳纳米管纤维材料,是钢强度的180倍。为了保持平衡,在卫星背向地球的一侧也要架设数万km的索道,造价为93亿美元。六、我国客运索道发展现状§索道是一种古老而年轻的交通运输机械,现代却成了一种空中载人运货的现代化交通运输工具。改革开放以来,我国客运索道从无到有,各种客运索道的形式也趋于完备。我国客运索道累计数年 度197919901998200620152020202520302035历 年累计数231197418747896107512901548注:1.1979-1998年据《中国索道》2001(3)统计。2
.2005-2015年的数字由中国索道协会《中国索道史》提供。3
.2020-2035年5年增长率按20%得出。建
议网上阅读:1999年10月24日,中央台《实话实说》播出的索道论谈。2位专家:王庆武索道教授北京大学风景专家谢凝高教授本章小结一、重点:反复讲解,讲深讲透1.什么叫工程索道?2.与拖拉机集材相比,林业架空索道有何优越性和局限性。3.客运索道在景区建设中的地位和作用。二、难点:注意对比,深入浅出1.国外林业索道发展趋势。2.从改善传统旧设备和创新研制集运材新装置看我国林业索道科技的发展。三、疑点:提出思考,预习复习1.客运索道开发的基本步骤。2.福建省客运索道的发展前景。四、思考和讨论题:15题见:国家本科精品课程《工程索道》网站:§五、预习架空索道的基本类型及适用条件:P10-P20。启蒙阶段(古代)-藤索桥三角形集材索道工作原理图1—绞盘机;2—主柱;3—起重牵引索;4—松紧索;5—回空索; 6—跑车; 7—副柱1; 8—副柱2.第一章
架空索道类型与标记Chapter 1KindandMarkof
Cableway工程索道包括客运索道、货运索道、林业索道和缆索起重机等4类。
林业索道目的是为了集运木材,索系比较复杂,所以从货运索道单列出来。l
缆索起重机是应用于起重运输工程中的架空索道,具有直接起重、升降重物的能力,用在林业中被称之为增力式集材索道。l
货运索道的索系比较简单,采用了客运索道的技术与设备。l 本章重点:l客运索道和林业索道的基本类型、工作原理和适用条件,索系图的绘制、标准和标记。一、客运索道的定义与分类利用架空绳索支承和牵引客车运送乘客的机械运输设施,称客运架空索道,简称客运索道。Section1 客运索道类型及其工作原理客运索道的分类二、客运索道与货运索道的相同点与不同点相同点:
①
悬索的设计理论②
索道索系:往复式;循环式③
工作结构与架设技术不同点:客运索道货运索道服务对象人货钢丝绳结构线接触(异径丝)点接触(等径丝)动力源大圆盘驱动机绞盘机(卷扬机)安全性、耐久性高低造 价高低三、客运索道类型及其工作原理l 单线循环吊椅(吊篮)式l 单线脉动循环吊舱组式l 单线自动循环吊舱式l 往复式l 拖牵式单线循环吊椅式客运索道-三明麒麟山单线循环吊篮式客运索道-福州鼓山1.单线循环吊椅(吊篮)式客运索道单线循环吊椅式客运索道,是在
1根无极连续循环运行的牵引且支撑吊椅的运载索上,按一定的间距悬挂1个固定吊椅,乘客坐在吊椅上作空中旅行。单线循环吊椅式客运索道的工作原理单线脉动循环吊舱组式客运索道2.单线脉动循环吊舱组式客运索道当车组进站时,索道减速运行,乘客上下车;车组出站时,索道加速在线路上运行.适合沿线支架跨距大、距地面较高的线路,上下车方便。单线脉动循环吊舱组式客运索道的工作原理单线自动循环吊舱式客运索道华山自动循环吊舱式客运索道(站点)3.单线自动循环吊舱式客运索道由钢丝绳带动客车在线路上高速运行。进站时,活动抱索器通过站口安装的脱开器打开抱索器,使客车与钢丝绳脱离,并由抱索器上的滚轮转移到站内轨道上运行。1、8─站房; 2─轨道; 3─驱动机;4─运载索;5─支架;6─吊厢;7─迂回轮往复式客运索道4.往复式客运索道l往复式客运索道在线路左右两侧各有
1
个车厢,2
个车l 厢在同
1
根牵引索的牵引下沿各自的承载索上、下往复运行。当
1辆车由下站开往上站时,另
1辆车则由上站开往下站
。往
复
式
客
运
索
道
工
作
原
理上站
2-承载索
3-牵引索
4-下站5-平衡锤
6-车厢
7-支架
8-驱动机拖牵式客运索道5.拖牵式客运索道l 滑雪者站在滑雪板上沿着雪地滑动,并用手握住一段辅助索末端的拖牵器。拖
牵
式
客
运
索
道
工
作
原
理游
客
2
-
拖
牵
器
3
-
运
载
索常见各种客运索道主要技术参数的比较单线循环吊椅
式单线脉动循环吊舱组式单线自动循环吊舱式承重和牵引分开的单客箱往
复
式承重和牵引分开的车组往
复
式承重和牵引合一的车组往
复
式运行速度/m·s-11.0~1.3站内0.3~0.4站外站
内0.2~0.4站
外最高达12最高达122~53~
43~
7运载工具定员/人1、2、464、68+1~100+1(17+1)×36×3单向小时客运量/人·h-1300~700300~500≥700~1000300~1100200~900200~300安全
性较高高较差高高高乘坐舒适性好好好差较好好对地形适应性差较好好好好好Section
2架空索道组成和类型l 索道主要组成及其作用l 索道类型一、索道主要组成及其作用1.钢索:供跑车行走、牵引跑车运行、捆挂木材等;2.跑车:吊运木材的装置;3.绞盘机:索道的动力设备;4.支架(活立木、木架或钢支架等):起支撑承载索保持悬空状态;5.鞍座(直线或拐弯鞍座):承托承载索且减少其挠度;6.止动器:固定在承载索上,使跑车在预定位置停止,以便拖集木材和卸材;7.滑车:承托、转向、拉紧钢索等作用。二、索道类型1.按架设情况分:单跨、多跨索道。2.按线索分:单、双线,单、双、三、四索。3.按工作用途分:集材索道(JS)具有拖集、升降、运输能力;装车索道(ZS)具有升降、运输能力;运材索道(TS)仅具有运输能力。①
集材索道:全自动(YP2.5-A),半自动(KJ3、MS4、GS3),全悬、半悬增力式,松紧式等用于皆伐;承载—牵引式用于间伐材集运材。②运材索道:单索、单线双索循环式。Section3 架空索道标准与标记l 索道标准和标记l 索道索系图与标记实例1.集材索道⑴
两端固定式索道⑵
松紧式索道⑶
运行式索道2.运材索道一、索道标准和标记
标准:LY501-80标记:起重方式:单独起重标L(不是不标)牵引方式:开式牵引标K(KJ3)闭式牵引标B(GS3)起重量(吨力)/增力倍率(不增力不标)索道用途:集材索道
JS;
运材索道
TS;
装材索道
ZS各种跑车的起重量与绞盘机的牵引力跑车类型起重量
(t)绞盘机类型牵引力
(t)K23J3(J3-B)3K2-22闽林821、SJ-233MS44闽林781(武夷、社队、工农)2GS3CB-13QJ-111YP2.5-A2.5还有0.5、3.0、5.0
t等K13简易跑车1KJ3顺坡集材索道KJ3-B顺坡集材索道图1─7
KJ3架空索道1─承载索;2─直线鞍座;3─集材止动器;4─绞盘机;5─牵引索.标记:
单线双索
JS-3-K二、索道索系图与标记实例图1─8
MS4架空索道1─绞盘机;2─牵引索;3─集材止动器;4─拐弯鞍座;5─承载索;6─跑车;7─卸材止动器.标记:
单线双索
JS
-
4
-
KGS3单跨直线过河运材索道(
福建省沙县青州木材转运站)GS3双跨拐弯集材索道图1─9
GS3架空索道1─集材止动器;2─承载索;3─拐弯鞍座;4─跑车;5─卸材止动器;6─绞盘机;7─闭式牵引索.标记:
单线三索
JS
-
3
-
BL遥控集运材索道图1─10
YP2.5-A遥控索道1─绞盘机;2─拐弯鞍座;3─带握索器遥控跑车;4─闭式牵引索;5─承载索.标记:单线三索
JS
-
2.5
-
BL待集材的伐区回空落钩捆挂重载运行"
材全悬增力式顺坡集材索道图1─11全悬增力式索道(K2-2,SJ-23)1─绞盘机;2─回空索;3─跑车;4─起重索;5─承载索.标记:
单线三索
JS
-
2/2
-
KL半悬增力式逆坡集材索道图1─12
半悬增力式索道(K2-2,SJ-23)1─承载索;2─牵引索;3─跑车;4─回空索;5─绞盘机.标记:
单线三索
JS
-
2/2
-
K图1─13
天然林择伐集材索道(2个K2-2,闽林821)1─承载索;2─闭式牵引索;3─小耳环;4─跑车;5─大耳环;6─限位器;7─定位跑车;8─起重索;9─双轮托索器;10─隔离器;11─回空索;12─绞盘机.标记:
单线四索JS
-
3/4
-
BL图1─14
单索型松紧式索道(QJ-11,简易跑车)1─绞盘机;2─承载索;3─简易跑车.标记:
单线单索
JS
-
1
-
K单线双索松紧式集材索道图1─15双索型松紧式索道(工农781,简易跑车)1─简易跑车;2─承载索;3─绞盘机;4─回空索.标记:
单线双索
JS
-
1
-
K图1─16
与集材拖拉机配合使用的运行式索道(集材拖拉机,简易跑车)1─回空索;2─牵引索;3─跑车;4─集材拖拉机.标记:
(单线)单索型
JS
-
1
-
B图1─17
与双卷筒自走式绞盘机配合使用的运行式索道(XJ自行式,简易跑车)1─回空索;2─牵引索;3─跑车;4─吊钩止动器;5─夹索卡子(原位);6─自走式绞盘机.标记:
(单线)双索型
JS
-
1
-
K图1─18
SJY-3运行式集材索道(闽林821,CB-1跑车)1─绞盘机;2─牵引索;3─开闭器;4─跑车;5─回空索;6─转向滑车;7─联索器;8─游动索;9─木捆.标记:
(单线)双索型
JS
-
3
-
K图1─19
单索曲线循环式运材索道(摩擦卷筒绞盘机,简跑)1─带摩擦卷筒绞盘机;2─木捆;3─齿形滑轮;4─循环牵引索.标记:
(单线)单索
TS
-
0.4
-
B图1─20
单线双索循环式运材索道(摩擦卷筒绞盘机,简易跑车)1─绞盘机;2─卸车台;3─鞍座;4─跑车;5─托索星轮;6─循环牵引索;7─承载索.标记:
单线双索
TS
-
0.4
-
B本章小结l 一、重点:反复讲解,讲深讲透lll1.客运索道与货运索道有什么相同点与不同点?2.架空索道由哪些主要设备组成,各设备功能如何?3.全悬增力式、半悬增力式索道索系图及其标记。l 二、难点:注意对比,深入浅出lll1.索道基本类型及其适用条件,索道索系图的绘制、标准和标记。2.天然林择伐索道结构与工作原理。3.客运索道有哪几种类型?各类的工作原理怎样?三、疑点:提出思考,预习复习1.集材索道与运材索道区别。2.索道索系图绘制。四、思考和讨论题:15题见:国家本科精品课程《工程索道》网站:五、预习钢丝绳与索具:P51-P62。本章小结祝同学们身体健康!第二章
钢丝绳与索具Section
1 钢丝绳类型及其结构Section
2 钢丝绳的机械性能Section
3 国外索道用钢丝绳评述Section
4 林业索道所用钢索的选择Section5 钢索的使用与管理Section6 钢索的连接与索具Section
1 钢丝绳类型及其结构一、钢丝绳的基本知识1.什么叫钢索?数根钢丝或数股钢丝按一定顺序,绕着一个索芯捻制而成,称为钢丝绳,简称钢索。2.钢索的作用和组成⑴作用钢索是索道重要组成部分,关系到索道性能与生产安全。⑵组成钢丝:强度高,安全系数大,但弯扭低;绳股:普通6×19(圆形);绳(索)芯:金属芯,麻芯(柔软、贮油润滑)。Section
1 钢丝绳类型及其结构一、钢丝绳的基本知识3.直径与捻(节)距直径:标准所列钢丝绳公称直径或称名义直径,指其外接圆直径。Section
1 钢丝绳类型及其结构一、钢丝绳的基本知识捻(节)距
t:从某一股(设为第
1
股)的某一点绕索芯旋转1
周,至第
7
股(仍是原股)的相应点间的直线距离称之。4.钢索的标记钢丝绳
6×19-28-155-特-光-右交(GB1102-1974)捻制类型及方向钢丝表面状态(光面U,镀锌B)钢丝绳级别,适用时(钢丝公称抗拉强度)芯结构钢丝绳结构尺寸(钢丝绳公称直径)本示例及本标准其它部分各特性之间的间隔在实际应用中通常不留空间。芯结构:天然纤维芯NFC,合成纤维芯SFC,钢丝股芯WSC。捻制类型及方向:右捻Z,左捻S。第1个字母代表钢丝在股中的捻制方向,第2个字母代表股在钢丝绳中的捻制方向。Section1 钢丝绳类型及其结构二、钢丝绳类型与结构1.按用途分:普通、航空、电梯。2.按结构分:圆股、封闭、异型股。3.按表面特征分:敞露式、密封式、半密封式。)!:Ill
}1)(1
1:.,3
l-'可,Section
1 钢丝绳类型及其结构二、钢丝绳类型与结构4.按捻制方法分⑴
单股索:数根钢丝绕着一个索芯捻制而成称为单股索。⑵
多股索:数股绳绕着一个索芯捻制而成的钢索称为多股索。双绕索:由一层绳股绕着一个索芯捻制而成的钢索称为双绕索。它分成顺绕索、交绕索、混合绕索。①
顺绕索:丝绕股、股绕索方向相同;②
交绕索:丝绕股、股绕索方向相反;③
混合绕索:相邻股内捻绕方向相反。Section
1 钢丝绳类型及其结构二、钢丝绳类型与结构图2─1
双绕索捻向和捻法a顺右 a′
顺左b交右
b′
交左 c
混右返回结构与性能丝绕股、股绕索表面钢丝与索轴线柔软性耐磨性扭转性顺
绕
索同
向斜
交好好大交
绕
索反
向平
行较
差差小混合绕索相邻股绕向相反斜交、平行相间中中中Section2 钢丝绳的机械性能一、抗拉强度与破断拉力1.抗拉强度σb(MPa)GB1102-1974规定:钢丝公称σb为1
400、1
550、1
700、850MPa和2
000MPa共
5
种。GB/T
20118-2006规定:钢丝公称σb为1
570、1
670、1
770、1
870、1
960
MPa
和160MPa共
6
种,常用前
4
种。一、抗拉强度与破断拉力2.破断拉力TP(N)由于捻绕钢丝受损与结构缘故:TP=σb·F·CT式中σb—钢丝的抗拉强度;F—钢丝的横截面面积总和;CT—钢索拉力的降低系数:CT=0.8~0.9,对于6×19股的钢索为0.85。GB1102-1974(GB/T
8918-1996)可查得,钢丝破断拉力总和σbFK;钢索破断拉力降低系数(亦称捻绕率),对6×19钢索,CT=0.85,从而得到钢索的破断拉力。钢丝绳新标准(GB/T
20118-2006)可直接查出钢丝绳最小破断拉力TP。二者的结果并非一致,这是不同钢丝绳标准的不同之处。钢丝绳机械性能与参数(GBT
20118-2006).docSection
2 钢丝绳的机械性能二、弹性伸长与弹性模量弹性伸长量符合虎克定律TLEK
F
S
L
钢丝的弹性横量:E
=2.16×105
MPa
。钢丝绳的弹性模量:
E
K
=(0.9~1.1)×105MPa。EKF
L
TLSection
2 钢丝绳的机械性能二、弹性伸长与弹性模量①
与使用时间有关 新索
EK↓(0.9~1.0)×105;旧索
EK↑(1.0~1.1)×105
常规
1.0×105。②
与结构关系简单
EK↑:单绕
EK=(0.65~0.85)E;复杂
EK↓:双绕
EK=(0.35~0.60)E。③
与跨距l0大小有关(由于支点位移)长
EK↑:(0.9~1.0)×105;短
EK↓:l0<200m E
K=0.65×105;吊索:
l
0
<75
mE
K=(0.15~0.35)×105。④
与安装拉力大小 预张力To↑,E
K
↑;预张力To↓,E
K
↓。Section
2 钢丝绳的机械性能三、刚性与旋转1.刚性阻力抵抗弯曲的力。钢丝弹性力,钢丝间摩擦阻力形成。Pzh=f
T式中
f
—刚性系数,对于双绕索。10(D
10)d
2
(1
1200
/
T
)f
滑轮(卷筒)D使钢索弯曲,为使Pzh↓,则D↑,索d↓。在破断负荷作用下,从受应力最大的钢丝和绳股逐渐破断。。鲁浜公式与实测值接近:f
0.09d(1
500)D TSection
2 钢丝绳的机械性能三、刚性与旋转2.旋转由于钢索属缠绕而成,拉伸负荷使之产生旋转。其旋转扭矩为M=GcTdGS3索道的起重索常是松散而报废。其扭矩M与钢索结构、钢丝直径、数量、捻距、捻向、载荷情况和钢索的新旧程度等。因素有关。Gc为钢索的旋转系数,对于6×19股钢索:顺绕索Gc=0.144,交绕索Gc=0.075。返回Section
3 国外索道用钢丝绳评述一、索道用钢丝绳的定义钢丝绳是一种多用途的线材制品。钢丝绳及钢丝绳制品(钢缆、钢丝绳网具、钢丝绳索具、引绳器等)。密封钢丝绳按用途分2类:用作矿山井筒提升容器的导轨;用作货(客)运索道和起重机承载索与牵引索,以及吊桥悬索。点接触钢丝绳:同径丝捻制;线接触钢丝绳:异径丝捻制。线接触比点接触钢丝绳的承载能力高25%。国际索道协会建议:往复式客运索道承载索不允许有接头,必须整根的。国内外线材制品企业可生产每根最大长度2
000
m左右。长距离往复式客运索道必须分段建设。Section
3 国外索道用钢丝绳评述二、美国索道钢丝绳的使用美国“虎牌”钢丝绳用于大、巨型电铲提运,我国霍林河、安太堡、准格尔等大型现代化煤矿应用。美国钢公司等国外著名的线材制品企业强调“合理用绳”、“优绳善用”的原则。设计系数的确定,使得钢丝绳的初始强度对额定负载有一足够比例,在钢丝绳被更换下来后仍保持足够的强度,以防断绳事故的发生。承载索:固定的最小设计系数
3.0运动的最小设计系数
2.5牵引索:固定的最小设计系数
5.0平衡索:最小设计系数 6.0Section
3 国外索道用钢丝绳评述三、日本索道钢丝绳的使用日本东京制钢株式会社始建于1887年,约占日本钢丝绳总产量的30%。国内著名的黄山、泰山、峨嵋山等客运索道用钢丝绳均为日本产品。一切从“最佳值”目标出发,来研制和生产钢丝绳。着力研究大型起重机、高扬程用钢丝绳。针对钢丝绳的不同使用条件,选用不同类型的油脂。重视对钢丝绳结构、品种的开发和研究工作。重视研究、满足用户对钢丝绳各种性能的专项要求。Section
3 国外索道用钢丝绳评述四、英国索道钢丝绳的使用波来顿钢丝绳公司有百年以上生产架空索道钢丝绳的经验。我国四川峨眉山万年寺客运索道应用。五、矿用运输架空索道1.单缆架空索道:用一根无极绳,即用于承载吊篮、又起牵引作用。2.双缆架空索道:使用的独立承载索和独立牵引索,通常选用密封钢丝绳。返回Section
4 林业索道所用钢索的选择一、索道对钢丝绳的一般要求林业索道具有载量大、距离长、露天作业、移动频繁、易受各种冲击等特点,对钢索的一般要求为1.耐拉力强,耐疲劳能力强,耐腐蚀;2.具有较大的抗磨性和抗横向冲击能力;3.表面尽可能平滑、柔软,便于搬迁;4.易于插接,不自转,不回捻。Section
4 林业索道所用钢索的选择二、索道中各索的选择及其要求从工艺要求和经济条件出发1.承载索
(
SKL
=
Skyline,Φ28
)
:支承着索道的全部荷重,要求具有高强度、抗冲击及抗横向压力的能力,表面平滑而耐磨。故最好选用密封式钢索,但此类钢索价格高、柔性差,不能插接,则林区很少采用;其次宜选顺绕索,但此类钢索生产数量少且宜于扭结;现广泛采用6×19+1纤维麻芯交绕索。2.起重索
(LFL
=Liftline,Φ14):由于频繁升降、拖集、全悬工作,除应具有抗拉外,应在工作中不产生回捻扭结和自转松散,故应选双绕交绕索,既经济又实用。Section
4 林业索道所用钢索的选择二、索道中各索的选择及其要求3.牵引索
(
HAL
=
Haulline,Φ12
)
与回空索
(
HBL
=Haulback
Line,Φ10):因经卷筒的收放和多个导向滑轮的弯曲、横向挤压和拉伸,要求表面平滑、柔软。故闭合式牵引选用顺绕索
(
循环索ELL
=Endlessline,Φ10
)
,往复式牵引选用交绕索为好。4.捆木索、绷索、吊索等:应具有一定强度且柔软,可在报废钢索中截取较好的一段,比较经济。有的班组为少换捆木索,用新索Φ14是不经济的,可采用旧索多条预备插接好。返回Section
5 钢索的使用与管理一、正确使用钢索1.搬运:小心轻放轻(≤700
kg):盘式—水平放置重(>700kg):筒式—垂直放置Section
5 钢索的使用与管理一、正确使用钢索图2-2 不正确解卷a卷筒 b
绳盘 c
绳盘图2-3 正确解卷法a绳盘 b
卷筒2.解卷正确不产生扭结。图2-2:不正确的解卷方法,易引起扭结。Section
5 钢索的使用与管理一、正确使用钢索3.钢索的剪切剪切部位间距为(2~6)d,剪切部位用细铁丝捆扎好。4.作业时防止超载防超载,防止冲击负荷,不猛拉,避免急刹车;作业中避免工作索与岩石摩擦,钢索与钢索间发生摩擦(建瓯市大源林业采育场Ⅰ段拍电视时发现此现象)。Section
5 钢索的使用与管理二、钢索的养护1.贮存管理通风干燥,长期贮存应涂油防锈。2.钢丝绳的润滑润滑方法:涂油法、浇注法、油浸法。钢丝绳为何要用油煮?如何进行油煮?由于大拉力工作,雨淋日晒,麻芯含油量逐渐减少,所配润滑油较浓,不易进入麻芯,故采用加温使油变稀易进入麻芯。油脂配方:机油60%,柏油2.5%,松香2.5%,2#钙基润滑脂35%。油温60~70℃,浸油10~20h。Section5 钢索的使用与管理三、钢索的损耗与报废1.损耗损耗是由于磨损、变形、断丝、扭结、腐蚀、疲劳引起的。钢索弯曲疲劳引起断丝较多,超拉力断丝居次,锈断较少。表面断丝的断头短,内部断丝露出的断头长。2.报废标准福建省林业厅1986年标准:SKL集材10
000
m3。实际集材5000~7000
m3报废。Section
5 钢索的使用与管理三、钢索的损耗与报废⑴
断丝:一个捻距断丝数达总丝数(NT≤6时,6×19钢索)①
交绕索10%,12根;②
顺绕索
5%,
6根。⑵
磨损或腐蚀:达原钢丝直径的40%以上;无断丝,钢索直径减少10%,出现断丝,钢索直径减少7%。⑶
整股绳断,建瓯长源林业采育场SKL一股绳断,断丝局部集中或集中在一股中。⑷严重扭结。⑸
安全系数:承载索<2.5,工作索<3.5。返回Section
6 钢索的连接与索具一、钢索的连接⑴
要求:长、短接(不变、变直径)①
长、短接的
2条钢索必须同类型、同直径、同捻距;②
接头长度:长接(800~1000)d;短接(50~80)d(即“三刀半”)。⑵
应用范围①
长接适用于弯、拉力共存,如承载索、起重索、牵引索、回空索、循环索等;②
短接适用于纯拉作用,如绷索、捆木索等。Section
6 钢索的连接与索具二、索具1.卡子①
卡法:卡子的盖板与主索相贴,U型杆与折回端贴附。为什么?卡子的盖板的受力面积大,受力的单位面积压强小,保护主索不损坏。光泽县西口林业采育场相反卡法,SKL主索边断。图
2-5卡子a
卡子结构 b
卡子固定法Section
6 钢索的连接与索具二、索具②
上紧力:从折回端到最后一个,用力逐渐增加,防止某个太紧,应力集中破断。第一个卡子离伐根L=1.5D(D—根径)。政和县松源林业采育场头一个卡子卡得太紧,SKL断。③
卡紧程度:钢索以不明显压扁为宜,两卡子间钢索不允许鼓起。建瓯市溪东林业采育场过紧压扁,SKL断;光泽县官桥林业采育场两卡子间钢索鼓起,SKL断。④
卡距:(7~8)d。⑤
卡子数:Φ8Φ142个;Φ9~Φ12 3个;4个;Φ28 6个。Section
6 钢索的连接与索具二、索具2.绳夹板用于固接承载索索端(张紧端),螺栓拧紧要象拧紧汽缸盖一样,中间开始对称逐渐拧紧,受力均匀。图2-6
绳夹板1—上夹板;2、4—螺栓;3、6—耳板;5—滑轮;7—下夹板.Section
6 钢索的连接与索具二、索具3.法兰螺丝(松紧器)调节松紧、放松钢索。4.卸扣钢索与附件间连接用。图2-7 索具(见下页)Section
6 钢索的连接与索具二、索具图2-7索
具a套环 b
卸扣 c
紧索器 d
GS3手搬葫芦1—前进轴;2、21—齿轮;3—吊钩;4—主轴;5—壳体;6—大拉杆;7—小拉杆;8—后框板;9—滚轮;10—导轨;11—前框板;12—控制板;13—导索孔;14—弹簧心轴;15—小控制板;
16—连杆;
17—倒退手柄;18—弹簧;19—拉簧杆;20—拉簧手柄._重八_J_J
_|
-____.i返回祝同学们身体健康!接线鞍座1—左承载索;2—木梁;3—吊梁;4—右承载索;5—导板;6—夹板.Next分岔鞍座1—定位槽;2—鞍座体;3—底座;4—跑车;5—支线承载索;6—支线导板;
7—活动导轨;
8—主线导板;9—主线承载索.Next单索和单线循环式索道鞍座单索和单线循环式索道鞍座a
星轮鞍座 b
对轮鞍座(适于上部牵引)Back二、各种滑轮
有:导向滑轮、承托滑轮、托索滑轮、省力滑轮、加载滑轮、复式滑车等。
Next导向滑轮1—吊环;
2—挡板;
3—加强圈;
4—销轴;
5—弹簧销;
6—拉板;
7—滑轮;8—滑轮端盖;
9—孔用弹性档圈;10—密封圈; 11—定位圈; 12—圆螺帽;13—止退垫圈;14—油环;15—滑轮轴;16—单列向心球轴承;17—销;18—提环.复式滑车1—吊环;2—上垫管;3、11、18—螺母;4—开口销;5—吊轴;6—大轮;7—轴套;8、17—螺钉;9—定位销;10—轴;12—销;13—小轮;14—护板;15—隔板;16—下垫管;19—垫圈.Back三、载物吊钩
有:K1载物(吊)钩、K2载物钩、GS3载物钩、增力式载物钩等。Next载物钩a
K1载物钩 b
GS3载物钩1—起重索;2—吊钩座轮盘;3—绳套;4—轴销;5—圆螺母;6—单向推力轴承;7—吊钩;8—吊环;9—钩架;10—套枷.c
K2载物钩 d
增力载物钩1—锥形头及空心螺杆;2—托盘;3—套枷;4—吊钩;5—轴;6—绳头楔;7—钩架.各种吊钩
Back四、止动器
有:集材止动器、卸材止动器等。
NextK2止动器GS3止动器GS3拐弯索道卸材止动器1—末端滑车;2—连接杆;3—中间滑车;4—摇臂杆;5—手动索; 6—卸材场止动器; 7—脱钩框架.五、通讯设备有:旗语信号、手摇电话机、对话机、无线电收发报机等。
本章小结一、重点:反复讲解,讲深讲透1.对集材跑车有何基本要求?集材跑车与运材跑车区别何在?2.半自动跑车与简易跑车在结构与索系上有何异同点?3.集材跑车四大机构分析和要求,几种跑车结构和特点比较。4.客运索道的吊椅、吊篮、吊厢、客车有何技术参数要求?二、难点:注意对比,深入浅出1.YP2.5-A型遥控跑车与GS3型跑车在结构上有何异同点?2.为什么跑车的轮槽与SKL材料硬度要一致?3.运材跑车的握索器作用怎样?握索器有几种类型?关键区别是什么?三、疑点:提出思考,预习复习n
1.试述跑车行走机构的行走轮的功用,并分析对行走轮的要求?n
2.全悬索道与半悬索道的关键应用条件的区别?
n
3.为什么说:简易跑车的起重倍率m是变化的?四、思考和讨论题:29题n
见:国家本科精品课程《工程索道》网站:五、预习n 绞盘机(卷扬机):P79-P117。Back明德 诚智博学 创新第四章 绞盘机Chapter
4 Cableway
Yarders第四章 绞盘机Section
1 绞盘机主要性能参数一、绞盘机的主要用途、分类和标记二、绞盘机的主要参数及其技术要求Section
2
绞盘机结构与设计一、工作卷筒二、传动系统三、操纵系统Section
3 客运索道驱动机结构与设计Section
1绞盘机主要性能参数一、绞盘机的主要用途、分类和标记1.用途
:绞盘机在交通运输和土木工程中亦称作卷扬机。绞盘机是客(货)运中的一种多功能的专用机械设备。①
索道集运材的动力源;②
堆头(山上楞埸)、木材转运站、贮木埸:装卸、归楞、推河、出河、选材等;③
其它领域作业:仙游县东溪水库建坝提升运输石、沙、原料等;江西省万安大桥、永安市安砂大桥的建设;京福高速公路上洋、土地洋特大桥施工索道;长罗高速公路黄土岗特大桥施工索道;泉三高速公路下岸特大桥吊装索道;湖北省丹江市武当山玄帝殿吊装索道;平潭县小岛运送淡水(安装SKL、橡皮管等);建宁县金铙山吊运索道;管道抢修设备缆索运输系统设计。管道抢修设备缆索运输系统设计中国地质大学 杨义勇中国人民解放军后勤工程学院
焦光伟设计的相关要求v
油气管道穿越山区地段敷设方式:翻越型、隧道型和跨越型,以及山坡地台型。v
缆索方案:针对兰成渝输油管道,沿线陡坡翻越地段或者跨越地段(如马家大山)。v
当发生突发事故需要应急抢修时,解决:如何将抢修机具安全快速运送到达抢修地点的一种方法。马家大山v(兰成渝输油管道小河子单向阀室至成县分输站之间)海拔达2
222
m,道路崎岖狭窄,山体坡度大,高差717
m。v道路盘山绕行,管道爬坡敷设。抢修车辆不能通行。原来抢修设备依靠人力或者骡马进行运输。v大型抢修机具无法运送到事故现场,影响抢修最佳时机,导致损失。
马家大山地形及管道走向图
解决方案要求v
借鉴工程索道原理、运输工艺和设备组成。v
缆索运输及时将抢修机具运输到现场?
v
管道应急抢修:选用何种索道?站房选址?支架高?各种配套设备及其安装成本?v
设计:管道抢修设备缆索运输系统。2.分类和标记根据部颁标准
ZB
B96012-1986:集材索道绞盘机
JS装车绞盘机 JZ例KJ3索道中:J3绞盘机标记为KJ3索道标记为JS2-3JS-3-K3.绞盘机的发展历史解放前,根本没有国产的绞盘机,自制第1台2-1A双筒、柴油机是仿前苏联30年代的产品(湖南省衡阳机械厂制造)。至今先后仿制、设计制造40多种。挖掘用绞盘机分类标准内燃式动力装置工作速度卷筒数量手动式快 速慢 速调 速单 筒双 筒多 筒卷扬机(绞车)常用简单起重设备,广泛用于桥梁施工。电动式卷扬机www.
c
hin
a
.
en
www.china.
enwww.china.en4.绞盘机产品分类根椐性能参数、技术指标、结构完善程度、制造质量和用户反映情况可分:第Ⅰ类产品绞盘机:总体布置较好,结构合理,性能参数较先进。如闽林821、HJ-3D
(东方红装车绞盘机)、SJ-23C、SJ-23D型绞盘机等;第Ⅱ类产品绞盘机:已批量生产,制造质量较好,但有不足。如SJ-23A、SJ-23B、
湘林、QJ-11、工农781、J3-B型绞盘机等;
将来
自走式、自带伸缩架杆、多功能、液压、遥控。第Ⅲ类产品绞盘机:技术指标落后,笨重,不完善,逐渐淘汰。如J3、2-1A、XJ型等;第Ⅳ类产品绞盘机:某一时期起一定作用,现已淘汰。如3-1A、J6、SJ-2等。理想索道绞盘机
近期
重量轻、高性能、多用途、易操作、长距离等;闽林821绞盘机工农781与21-A绞盘机红旗、东风液压与J3-B绞盘机21-A绞盘机二、绞盘机的主要参数及其技术要求1.参数表示绞盘机设计的技术性能的。不仅反映适宜用途、范围和使用条件,而且是衡量和比较设备是否先进,选用是否合理的尺度。2.主要参数及其技术要求五大参数:F、V、L、m、G注:D为卷筒直径(mm);A为卷筒容绳深度(mm);B为卷筒端板外轮缘直径(mm),B=D+2A;C为卷筒端板的平均间距(mm),即卷筒平均工作长度;E为护罩间隔(mm);S为卷筒容绳安全距离(mm),d为钢索直径(mm)
。主卷筒基本尺寸>22护罩⑴
牵引力(或起重量)
F(N)额定牵引力F:Ⅰ档中层的钢索牵引力为额定牵引力。A
d
D
S中层 F
2000Ti
视林区单株材积大小定为1.5、3、6
t为宜。高速挡牵引力:高速挡外层钢索牵引力为4
000~5
000
N为宜(满足辅助作业)。⑵
牵引速度V和挡位数(m/s)额定牵引速度V:Ⅰ挡中层的钢索牵引速度为额定牵引速度。中层钢索速度根据作业条件不同,为0.6~6
m/s。要求具有正、倒各3个挡位数。V
n(
A
d
D
s)19100i⑶
主卷筒的容绳量L
(m)视林区平均坡长情况和林道网密度而定。LY502-80规定:L=1000m,现有500~1500m。d
2计及:①
卷筒上的钢索缠绕不均,有松散存在;②
钢索直径本身制造误差。L
C
(D
A
S
)(
A
S
)
10
3计及以上2点的正误差为4
%,令钢索直径误差的影响值K(1/mm2),(1.04d
)2
K
L
CK
(D
A
S)(
A
S)
10
3
⑷
卷筒数由工艺要求决定,影响绞盘机的经济效果。集材索道绞盘机以2个缠绕卷筒和1个摩擦卷筒为好。⑸
自重G与外形尺寸
F∶G
1∶(0.5〜0.67)统计分析
长∶宽
1∶(0.45〜0.59)Section 2绞盘机结构与设计一、工作卷筒1.作用卷筒是索道绞盘机的工作机构。缠绕和容纳钢索;牵引跑车或拖集木材;将动力回转运动变成钢索直线运动。2.分类⑴
按缠绕情况分
摩擦卷筒
缠绕卷筒
整体式
闽林型绞盘机
摩擦卷筒
表面平滑:多层缠绕卷筒按构造形式分
对开式
SJ
-
23绞盘机
园柱形
表面开槽:单层(起重机)⑵3.缠绕卷筒基本尺寸确定(mm)(1) 最小许用直径D为减少卷筒的弯曲应力,D应取大些。导向滑轮直径推论:D≥(9~13)d。
摩擦卷筒D≥d(e-1),
e
30
缠绕卷筒
16〜20钢索拉力使卷筒壁产生弯曲、扭转、受压,弯、扭在C<
3D和D≥20
d内工作时,只占压应力的10%~15%,故只考虑抗压强度,由拉曼公式推导得式中 A—多层缠绕增大系数。
铸钢
钢制经验公式
铸铁
d
0.02D
(6〜10)
12
15(2) 壁厚
多层缠绕
单层缠绕
yy
d
d
y
FA
[
]
y
F
[
]缠绕层数123≥4A11.41.82F作用,使卷筒壁直径D受压缩,D↓,缠绕于卷筒上缠绕绳圈↓;扭矩一定时,钢索拉力↑,压应力↑,故σy不随钢索缠绕层数成倍增加而增加。δ是一个研究课题:按上式求δ都比实际使用的δ大得多?δ实=14。闽林型:
单
层
大于4层
12
244.曲面摩擦卷筒曲面摩擦卷筒是靠摩擦力作功来驱动钢索的,用ELL。曲面摩擦卷筒是靠横向滑移而工作的。为延长摩擦卷筒直径D≥30
d;③
曲面度合适。变直径曲面卷筒的半横断面123123123x的使用寿命,合理曲面应满足:
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