Каретка канатной трелевочной установки

Полезная модель относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к канатным трелевочным установкам (КТУ), и может быть использована в лесной промышленности для освоения лесов на горных склонах и равнинах со слабонесущими и заболоченными грунтами.
КТУ применяют на труднодоступных по рельефным и почвенно-грунтовым условиям территориях осваиваемых лесопокрытых площадей.
Трасса трелевки древесины с использованием КТУ может быть прямолинейной, или с поворотами для обхода высотных препятствий на горных склонах или обхода участков со слабонесущими или заболоченными грунтами значительной протяженности, где установка промежуточных мачт прямолинейной трассы затруднена или не возможна.
При организации трассы с поворотами несущий канат в зоне поворота пропускают через желобчатый дугообразный поворотный башмак. Отклонение несущего каната обеспечивают натяжным поворотным башмаком, установленным на опоре, расположенной на некотором расстоянии по горизонтали от прямой, соединяющей мачты трассы трелевки, установленные на несущем грунте. С увеличением этого расстояния от указанной прямой увеличивается и угол отклонения несущего каната, допускаемая величина которого для известных КТУ не превышает 10…15° при нормативной скорости перемещения каретки с грузом 5…6 м/сек (Мыско Н.З. Исследование основных параметров подвесных канатных установок с поворотами трассы в плане. Дисс. на соиск. уч. степени к.т.н., г. Ленинград, ЛТА, 1970. С. 117).
Известны каретки КТУ, выполненные в виде корпуса с одним ходовым катком, который перемещается по несущему канату, и блоком грузового каната (Король С.А., Нехорошев Н.В. Применение КТУ на трелевке лесоматериалов в горных районах и на грунтах с низкой несущей способностью. Мат.конф. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. Ухтинский ГТУ, 2014 г., №3-2 (8-2), с. 95-98).
Основным недостатком кареток с одним ходовым катком является значительное давление, оказываемое катком на несущий канат и, как следствие, необходимость применения канатов большего диаметра, более тяжелых и дорогих по отношению к несущих канатам КТУ с кареткам, оснащенными двумя или большим числом ходовых катков. Груз, перемещаемый на каретках с одним катком, подвержен раскачиванию в продольном направлении.
Известны каретки КТУ, выполненные в виде корпуса с двумя или большим числом ходовых катков и блоком грузового каната, установленных на отечественных КТУ типа УК-1-ЗА, ЛЛ-26А, ЛЛ-26Б, ЛЛ-26Д, ЛЛ-33и зарубежных, типа LARIX Н 3-650 (Мехренцев А.В., Герц Э.Ф., Матинек Я., Новак Л. Канатные трелевочные установки. - г. Екатеринбург, г. Брно, 2012 г. Электронный архив УГЛТУ).
Недостатком известных кареток являются ограничение скорости их передвижения по трассе трелевки, имеющей повороты с отклонением несущего каната на угол, превышающий 10…5°. Для обеспечения заданной производительности КТУ при нормируемой скорости 5…6 м/сек. известные каретки применяются только для прямолинейных трелевочных трасс.
Известна каретка в виде корпуса с ходовыми катками, установленными с возможностью взаимодействия с несущим канатом. На щеках корпуса укреплены катки несущего и тягового канатов (SU 1359184 А1. Трелевочная каретка подвесной канатной дороги. Гомонай В.В., Хома Р.В., Мартыцив М.П., Морозович Б.И., Бадера И.С.) - прототип.
Недостатком прототипа является крепление всех осей ходовых катков в цельном жестком корпусе, что является причиной схода каретки с несущего каната при его повороте на угол, превышающий 10…15°. Указанный недостаток определяет: необходимость снижения скорости передвижения каретки ниже нормируемых для КТУ величин при их использовании на трассе с поворотами; снижение производительности КТУ за счет снижения скорости передвижения каретки.
Жесткий корпус каретки прототипа обеспечивает только совместно-прямолинейное движение всех катков. При входе в поворот последний по направлению движения каток каретки прототипа еще продолжает прямолинейное движение, а первый каток уже движется по дуге. При этом за счет инерции груза, стремящегося продолжать прямолинейное движение, возникает наклон каретки и, при достижении предельных углов, происходит сброс каретки с несущего каната.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в создании каретки, обеспечивающей перемещение трелюемых грузов по криволинейным в плане трассам с нормируемыми для КТУ скоростями.
Данная задача достигается за счет того, что каретка канатной трелевочной установки включает корпус каретки с ходовыми катками и блоком грузового каната, отличающаяся тем, что корпус каретки выполнен сочлененным из шарнирно связанных частей, каретка выполнена с двумя шарнирами, причем каждый шарнир представляет собой вилочный кронштейн, выполненный на одной части корпуса, сочлененный через ось с ответной пятой, выполненной на другой части корпуса, при этом вилочные кронштейны обращены друг к другу и расположены на противоположных сторонах соответствующих частей корпуса, каждая из которых снабжена одним ходовым катком.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа следующими признаками:
- корпус каретки выполнен сочлененным из шарнирно связанных частей;
- каретка выполнена с двумя шарнирами;
- каждый шарнир представляет собой вилочный кронштейн, выполненный на одной части корпуса;
- каждый шарнир сочленен через ось с ответной пятой;
- ответная пята выполнена на другой части корпуса;
- вилочные кронштейны обращены друг к другу;
- вилочные кронштейны расположены на противоположных сторонах соответствующих частей корпуса;
- каждая часть корпуса снабжена одним ходовым катком.
Поэтому можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена с использованием известных технических средств, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость»
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг. 1 - каретка канатной трелевочной установки, фронтальный вид.
Фиг. 2 То же, вид сверху.
Заявляемая каретка, фиг. 1, 2, включает корпус 1, выполненный сочлененным из шарнирно связанных частей, свободно вращающихся вокруг вертикальных осей 2, установленных в отверстия вилочных кронштейнов и соответствующих ответных пят (вилочный кронштейн с соответствующей ответной пятой обозначены поз. 3) соседних частей корпуса, при этом каждая часть корпуса снабжена одним ходовым катком 4. Следует отметить, что вилочные кронштейны обращены друг к другу и расположены на противоположных сторонах соответствующих частей корпуса. Такое расположение вилочных кронштейнов позволяет равномерно распределить изгибающую нагрузку на части каретки. Каретка перемещается по несущему канату 5, изогнутому на повороте трассы КТУ натяжным поворотным башмаком 6. На корпусе расположены шкивы грузовых канатов 7. Блок грузового каната на рисунке не показан.
Заявляемая каретка работает следующим образом.
На криволинейном участке трассы последний по направлению движения каток 4 каретки еще продолжает прямолинейное движение по несущему канату 5, а первый каток уже движется по кривой, образованной за счет воздействия на канат поворотного башмака 6. Поворот первого катка на угол поворота каната 5 возможен за счет выполнения корпуса 1 каретки из отдельных частей, сочлененных шарниром в виде вертикальных осей 2, установленных в отверстия вилочных кронштейнов 3 соседних частей корпуса 1. Полезный груз подвешивается на грузовом канате (на фиг. 1 условно не показан), пропускаемом через шкивы 7.
На практике длина трассы однопролетных КТУ не превышает 500 метров. На более протяженных трассах используют многопролетные КТУ. Но, при освоении лесов на протяженных заболоченных территориях, установка дополнительных опор для прокладки прямолинейной трассы часто является затруднительной или не возможной. Именно в этом случае дополнительные опоры устанавливают на твердых грунтах, и такие опоры расположены на некотором расстоянии по горизонтали от прямой, соединяющей мачты трассы трелевки, установленные на несущем грунте. С увеличением этого расстояния увеличивается и угол отклонения несущего каната. Заявляемое техническое решение позволяет увеличить этот угол до 45°, что превышает допустимую величину угла отклонения несущего каната на КТУ с использованием кареток прототипа не менее чем в три раза.
Заявляемое техническое решение обеспечивает перемещение трелюемых грузов по криволинейным в плане трассам с нормируемыми для КТУ скоростями, повышает надежность трелевки, увеличивает производительность КТУ при работе на криволинейных в плане трассах при освоении лесов в горных условиях и на равнинах со слабонесущими и заболоченными грунтами.