Решения для перевозки лесоматериалов без перегруза транспорта с автоматическим учетом

22.04.2016

С момента запуска в эксплуатацию системы «Платон» с перевозчиков взимаются деньги в счет возмещения вреда, причиняемого автомобильным дорогам общего пользования.

Введение системы «Платон» привело к росту стоимости грузоперевозок
лесоматериалов для лесопромышленных предприятий на 10–15%. При этом
лесозаготовители не планируют в ближайшее время отказываться или
сокращать объем перевозок лесоматериалов автомобильным транспортом,
поскольку железнодорожный транспорт не мобилен и не может стать
существенной заменой автомобильным перевозкам. По железной дороге
рентабельно перевозить на дальние расстояния, если говорить о ближних
расстояниях, то автотранспорт дешевле. В структуре многих
лесопромышленных предприятий он занимает около 50% внутренних перевозок.
Ограничение массы лесовозов важно не только с экономической (сохранение дорог), но и с экологической точек зрения.
В статье рассмотрены новые технические решения, разработанные сотрудниками лесоинженерного факультета СПбГЛТУ, позволяющие регулировать вес груза на автолесовозе и выполнять весовой учет перевозимых лесоматериалов. Предлагаемые устройства потенциально отличаются конструктивной простотой, невысокой стоимостью и большой надежностью.

Перевозка - проблемы и решения
Перевозка заготовленной древесины на лесопромышленные склады различного назначения и принадлежности является одной из основных фаз лесозаготовительного производства. Не случайно на совещаниях органов исполнительной власти различных уровней постоянно отмечается, что эффективный транспорт леса – один из ключевых факторов, без которого невозможно бесперебойное функционирование лесопромышленного комплекса в целом. Свой практический вклад в оптимизацию этого процесса внесли российские ученые, разработавшие простые и эффективные устройства для защиты от перегруза лесовозного транспорта и автономного измерения веса перевозимых лесоматериалов.

Автоматический ограничитель-фиксатор
В настоящее время подавляющее большинство заготовляемой древесины вывозится с лесосек при помощи автолесовозов, оснащенных различным технологическим оборудованием. При этом многие водители автолесовозов, в особенности те из них, кто имеет технику в собственности или в аренде, стремясь к получению максимальной производительности, порой предельно нагружают свои машины. Такой «стахановский» режим работы, к сожалению, приводит не только к снижению срока службы самой техники, но и к разрушению лесовозных дорог.

Особенно вредна с экологической точки зрения, чрезмерная нагрузка на усы лесовозных дорог в условиях труднодоступных лесосек: там она может привести к перерезанию естественных водотоков, а в дальнейшем – к разрушению экосистемы леса.

Для предотвращения перегрузки автолесовозов и возможности конструктивных ограничений максимальной нагрузки на коник предлагается следующее техническое решение – автоматический ограничитель-фиксатор (АОФ).

решения для перевоз.jpgДанное устройство состоит из неподвижной части стойки 1 (рис. 1, а), жестко закрепленной на раме транспортного средства и полуприцепе автомобиля трелевочного транспорта, и подвижной части стойки 2, способной поворачиваться вокруг шарнира 3. Пунктиром показана подвижная часть стойки в повернутом положении. В вертикальном положении поворотная часть стойки удерживается пружиной 4. С другой стороны по отношению к шарниру к поворотной части стойки крепится гибкий элемент 5 (трос, цепь и т. д.), длина которого подобрана таким образом, чтобы снизу он не касался рамы.

Сила тяжести погружаемых на транспортное средство лесоматериалов (сортиментов, хлыстов) воспринимается гибким элементом и передается на поворотную часть стойки. До тех пор, пока удерживающий момент от пружины F · L1 (рис. 1, б) превосходит опрокидывающий момент от натяжения гибкого элемента Q · L2 , поворотная часть стойки находится в вертикальном положении. Усилие натяжения пружины определяется по формуле:

формула.jpg

где F - усилие натяжения пружины; Qmax - максимальная сила тяжести перевозимого груза, приходящаяся на стойку 1; L1 и L2 - расстояния (рис. 1).

Когда опрокидывающий момент превысит удерживающий, поворотная часть выполнит поворот вокруг шарнира О, при этом пружина сначала растянется, а затем сожмется. Наибольшее удлинение пружины Δl приходится на момент прохождения оси пружины через шарнир О. При перемещении оси пружины за шарнир длина пружины уменьшается. Пружина создает уже не удерживающий момент, а опрокидывающий. Поворотную часть стойки ничто не удерживает в вертикальном положении, она поворачивается до контакта с погруженными материалами. Дальнейшая погрузка становится невозможной. Точки крепления гибкого элемента перемещаются вниз, и груз ложится на раму. Поворотная часть стойки за счет усиления пружины создает прижим для перевозимого груза, предотвращая его произвольное
перемещение.
решения для перевоз2.jpgТаким образом, предлагаемое устройство АОФ не только защищает транспортное средство от перегрузки, но и закрепляет перевозимый груз. Схема размещения груза на лесовозе представлена на рис. 2.

При разгрузке манипулятор (подъемный кран), захватывая один элемент груза или всю пачку и поднимая ее в воздух, приводит подвижную часть стойки в вертикальное (исходное) положение. Данное техническое решение проверено на патентную чистоту и защищено патентом РФ на полезную модель № 84771 от 20.07.2009.

Разработанные российскими учеными устройства позволяют контролировать вес груза, погружаемого на сухопутный лесовозный транспорт, и производить автоматический учет лесоматериалов. Их применение решает сразу две задачи: во-первых, серьезно повысить эффективность выполнения вспомогательных работ на лесозаготовках, а во-вторых, предотвратить чрезмерные нагрузки на лесовозные дороги и их подвижной состав. Немаловажно и то, что предлагаемые российскими учеными устройства отличаются простотой конструкции и высокой надежностью. При этом есть реальная возможность использовать их не только в лесной отрасли, но и для других видов грузов, перевозимых автомобильным и железнодорожным транспортом.


Автономная измерительная система
Еще одной проблемой лесозаготовительного производства на фазе транспортировки является оперативный учет заготавливаемой древесины. Как правило, он производится в не-скольких точках пути, что в значительной мере снижает производительность технологической цепочки в целом. Традиционным способом учета лесоматериалов является весовой – для его применения на лесопромышленных складах устанавливаются специальные устройства, взвешивающие лесовозы до и после разгрузки. Измерив вес лесоматериалов при известной плотности, несложно определить их объем в метрах кубических. С одной стороны, такой метод учета является одним из наиболее точных, простых, и, соответственно, дешевых. С другой стороны, в настоящее время использование данного метода в условиях лесосеки (погрузочного пункта) является невозможным, а для мелких лесопромышленных складов (с небольшим грузооборотом) взвешивающие устройства слишком дороги.

Для решения этого насущного вопроса найдено следующее техническое решение: оснащение лесовозов несложной измерительной системой, позволяющей автономно определять вес вывозимого груза (рис. 3).

решения для перевоз3.jpgАвтономная измерительная система (АИС) состоит из следующих элементов: на верхних пластинах рессор каждой оси автолесовоза размещены тензоизмерительные мосты (поз. 1 и 2), фиксирующие их деформации под нагрузкой. Электрический сигнал тензопреобразующих мостов подается на усилитель, например, 8АНЧ (поз. 3). Усиленные сигналы подаются на вибраторы регистрирующего устройства, например, осциллографа Н-117 (поз. 5), который производит запись силы веса груза при стоящем авто-лесовозе. Электропитание усилителя и осциллографа осуществляется от соответствующих блоков питания (поз. 4 и 6), которые получают энергию от бортовой электросети автолесовоза.

Данное техническое решение проверено на патентную чистоту и защищено патентом РФ на полезную модель № 86135 от 27.08.2009.


Актуальные темы свежего номера
Лучшие зарубежные практики
Инфраструктура
Лесопользование