DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 3     <-- 3 -->        PDF

ŠUMARS Kl LIST


GLASILO ŠUMARSKOG DRUŠTVA HRVATSKE


GODIŠTE 83 APRIL—MAJ GODINA 1959


TELEFEROMETAR I SKRETNE UPORE*


dvije novosti u gradnji šumskih žičara


Prof. Dr. Ing. Guglielmo Giordano, Firenca (Italija)


Tečaj za stručnjake za šumske žičare koji se je održao pod pokroviteljstvom FAO,
ECE i BIT u vremenu od 14. rujna do 4. listopada o. g. u Italiji (Camaldoli blizu
Arezza) i u Švicarskoj (Chur) pružio je mogućnost da se ispitaju i usporede savremene
metode računanja kao i moderne tehnike gradnje šumskih žičara.


Talijanski dio tečaja, kojeg je vodio i organizirao pisac, pružio je mogućnost svestranog
praktičnog pokusa primjene geometrijske metode mjerenja naprezanja čelične
užadi pomoću instrumenta konstruiranog u CNL kome smo dali naziv »Teleferometar«.
Osim toga kod rješavanja praktičnog problema horizontalne devijacije šumske žičare
za maleni kut otklona konstruirali smo u CNL specijalne upore (stremena) za skretanje
žice te odgovarajuća uporišta, koje smo također prilikom tečaja praktično
ispitali.


Opća rasprava o teoriji i praksi gradnje i eksploatacije žičara, koja se primjenjuje
u Italiji bit će izložena u posebnoj publikaciji Nacionalnog Centra za drvo u
Firenci, no u međuvremenu mislim da će biti od interesa potcrtati baš spomenute
dvije praktične operacije, od kojih je prva naročito važnoa za sve one koje mora da
se bave žičarama, a to je: točno mjerenje naprezanja u čeličnim žicama i užadi.


I. O mjerenjimia naprezanja žičane užadi i »Teleferometar«
Dva odlučujuća momenta traže poznavanje naprezanja čeličnog užeta
žičare a ta su:


a) stabilizacija čeličnog užeta u izvjesnoj ravnotežnoj konfiguraciji
za posve sigurno nošenje tereta, koji treba da se po njem kreću, ako je u
radu čelično uže danih karakteristika (sastav, broj žica, promjer, težina).


b) zahtjev da čelično uže danih karakteristika stvarno poprimi onu
ravnotežnu konfiguraciju koja mu odgovara da podnese sa potpunom sigurnošću
predviđena opterećenja.


Članak koji objavljamo pod gornjim naslovom napisao je za Šumarski list Prof.
Dr. Ing. Guglielmo Giordano, a preveo sa talijanskog jezika na hrvatski Ing. Rudolf
Cividini. Prof. Giordano predaje kao redoviti univerzitetski profesor predmet Uporabu
šuma na Poljoprivredno-šumarskom fakultetu Univerze u Firenci. On je osim toga
direktor Nacionalnog centra za drvo (Centro Nazionale del Legno, u članku označen
kraticom CNL), centralne talijanske ustanove za istraživanje tehnologije drveta.
Prof. Giordano je tehnolog svjetskoga glasa poznat i u našoj stručnoj javnosti po
svoja dva glavna djela »II Legno e le sue Caratteristiche« i »II Legno dalla Foresta
nei vari impieghi«, koja nude bogat izvor tehnološkog znanja. Njega, kao odličnog
poznavaoca gradnje i eksploatacijske problematike šumskih žičara upoznajemo već u
gore spomenutim djelima. Kako vidimo iz objavljenog članka, on i dalje radi neumorno
na unapređenju teorije i prakse ove vrste tehnike šumskog transporta.


Uredništvo.




ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 4     <-- 4 -->        PDF

Metode koje uglavnom dolaze u obzir za mjerenje naprezanja uz
prednje pređpostavke su slijedeće:


1. Dinamometrička metoda 2. Metoda reflektiranih titraja i
3. Geometrijska metoda.
SI. 1 SI. 2 b


1. Dinamometrička metoda služi se tariranim dinamometrom (kod
kojeg je unutrašnje pero najčešće sastavljeno od reda Bellevilleovih koturova)
koji se umeće između naglavka na kraju užeta i hvatista spomenutog
naglavka (rukavca). Osim dinamometra potreban je nateznik, koji
je s jedne strane fiksiran na noseći trak užeta, a s druge strane na hvatište
naglavnika. Taj nateznik ima zadatak da olabavi krajnji dio užeta u
svrhu umetanja i odstranjivanja dinamometra. Kod šumskih žičara nisu se
dinamometrička mjerenja nikad primjenjivala radi naročitog sistema sidrenja
užeta nosača.
2. Metoda »povratnog vala« pripisuje se prof. Pestalu. Udarivši štapom
napeto čelično uže u blizini hvatista (u udaljenosti od 2—4 m) udalji
se od točke udara val, koji se, dosegavši slijedeće uporište, vraća natrag.
Ako ima uže dovoljnu napetost (a to je od prilike 1/4 čvrstoće loma) vrijeme,
mjereno u sekundama, koje proteče od momenta udara do povratka
vala, treba da bude jednako dužini spojnice između obaju uporišta izraženoj
u hektometrima. Kraće vrijeme je znak da je uže prenategnuto. Za
kratke udaljenosti između uporišta, u kojih je teško točno opažati dijelove
sekundi je svrsishodno, da se mjeri 5 povratnih valova, dijelivši na
to ukupno vrijeme sa 5. Preporučljivo je, da se udara odozgo prema dolje
u gornjem profilu užeta, a ne postrance, da bi se izbjegli bočni refleksi
smetnji.




ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 5     <-- 5 -->        PDF

83




ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 6     <-- 6 -->        PDF

Ovdje se radi o jednoj novoj približnoj metodi koja, iako je vrlo
udobna, ipak nije općenita, jer daje samo neku indikaciju prihvatljivosti
nekog danog ravnotežja. Osim toga, ako uže nije neprekidno na čitavoj dužini
spojnica dvaju uporišta (kao što je slučaj u zvjezdastog užeta) nego
sastavljeno sa naglavcima (mufnima) (kao što je slučaj kod spiroidalnih
užeta) nastaju sekundarni valovi smetnji, koji uz mnogo nastavaka mogu
prouzročiti nesigurna mjerenja vremena povratka (refleksa).


3. Geometrijska metoda.
Uzmimo u razmatranje čelično uže u ravnotežju pod uplivom jednolično
raspodjeljenog tereta (opterećenja) p( p može pretstavljati samu
vlastitu težinu užeta ili vlastitu težinu užeta plus neki korisni teret, no
da je i taj jednolično raspodjeljen). (SI. 1). Teorem o momentima sila s obzirom
na točku B svodi se na to da je moment dan opterećenjem jednak
momentu (sa suprotnim predznakom) reakcije u točki A. Stoga sa oznakama
na si. 1 slijedi:


p c-4-= TA c sin (at — 0)


2


pl.


(1)
odatle T A=2BEr(a7I^


odnosno : sin (

S obzirom na točku A iz poučka o momentima slijediti će:


P1


(2)
xa — 2 sin (0 —a.)


Pl
ih sin (® —aj =´2TB _


Za lakše mjerenje kuta ai — © odnosno kuta © — o.i konstruirali smo
instrumenat, shematski prikazan na slici 2 a, koji se sasto.ji iz graduirane
polukružnice, čiji promjer se namjesti usporedno sa osovinom čeličnog užeta
u blizini uporišta. Promjer se dakle podudara sa tangentom na krivulju
užeta u krajnjo.j točki (uporišta). U geometrijskom centru postavljena je
vizirna alhidada koja služi za usmjerenje vizurnog pravca na uporište
užeta na drugom ´kraju. Graduacija na rubu polukruga služi za izravno
odčitanje kuta cn — © ili kuta © — as) ili čak konačno vrijednost:


1_


K


I lin (a; — 0)
te TA računamo po izrazu


TA = Kpl (3)


Time posjedujemo sve što je potrebno za određivanje naprezanja (napetosti)
u dvije krajnje točke, (obzirom na čvrstoću užeta je zapravo napetost
na gornjoj stanici A ona koja nas interesira, budući da je ona veća
nego u B).


Poznavajući smjer tangenti na krajevima, konfiguracija krivulje
ravnoteže bila bi sa stanovišta geometrije potpuno poznata, jer se produ




ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 7     <-- 7 -->        PDF

E^=l 9


F


M


-$


Lm




ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 8     <-- 8 -->        PDF

živši te tangente, uslijed svojstva parabole kojoj po aproksimatizaciji
sliči realni lančani poligon užeta, one sijeku u točki na okomici iz središnje
točke M, između A i B, određujući na toj okomici segment MV dvostruko
veći od visine luka MF. To bi zahtjevalo da se napravi nacrt, što je na terenu
sve više nego udobno, te je radi toga instrument kompletiran drugim
graduiranim polukrugom, na kojem jednostavan visak pokazuje, s obzirom
na vertikalu, kut identičan onome što ga tangenta čini sa horizontalom. Dosljedno
tome, poznavajući vrijednost «i ili «2 i naprezanje TA ili TB može
se neposredno odmah izračunati horizontalna komponenta H iz odnosa:


H = TAcosai = TBcos«2


kao i visina luka iz poznate formule:


Na si. 2 b) je uočljiv rad sa prototipom »Teleferometra«.


Multidiagram na si. 3 pruža mogućnost brzog izračunavanja TA grafičkom
metodom, što naročito dolazi u obzir kod rada na terenu i mnogobrojnih
kombinacija kod projektiranja. Polazni elemenat za račun je
debljina užeta. Diagram 1 daje težinu tekućeg metra užeta i žice kao funkciju
debljine. Diagram II daje produkt pl kao funkciju težine užeta odnosno
žice za različite raspone. Ordinate tog diagrama imadu logaritmičku skalu.
Diagram III daje konačno izraz TA kao funkciju produkta pl za razne
kuteve otklona tangente ai — © u točki A od spojnice među točkama A
i B. U tom diagramu su obje skale koordinata logaritmičke. Diagram IV
nam prikazuje dozvoljena naprezanja za užad i žice kao funkciju debljine
užeta (žice). Deblja krivulja daje veličine uz četverostruki faktor sigurnosti
(dozvoljeno naprezanje je 1/4 neaprezanja loma) kako preporuča pisac.
Nekoji pisci se zadovoljavaju sa trostrukim faktorom sigurnosti, koji je u
diagramu pretstavljen tanjom krivuljom.


U diagramu je prikazan primjer za uže promjera d = 14 mm i raspona
1 = 400 m. U diagramu I. čitamo njegovu težinu p = 0,720 kg/m, u diagramu
II. produkt pl — 275 a u diagramu III., ako kut otklona tangente
«i — Ö mjeri 5°, vrijednost TA = 1,650 kg. S druge strane idui od iste
debljine užeta d = 14 mm, čitamo u diagramu IV. najvee dozvoljeno naprezanje
za uže te debljine, koje iznosi 2,672 kg.


Ako pretpostavimo da smo isto uže debljine 14 mm opteretili jednolično
raspoređenim teretom od 0,28 kg/m, bit će ukupna težina užeta sa
teretom 1,00 kg/m. Polazeći od toga podatka, čitamo u diagramu III. za isti
kut otklona ai — © = 5° naprezanje užeta u gornjoj stanici TA = 2,300 kg.
Kako vidimo, tim opterećenjem još nismo prekoračili granicu maksimalno
dozvoljenog naprezanja, koju nam prikazuje ordinata 2,672 kg u diagramu
IV.


Dovle smo razmatrali slučaj užeta u ravnotežjupod uplivom opterećenja
(vlastita težina + korisni teret) jednolično raspoređenog po čitavoj
dužini užeta. Na taj slučaj možemo svesti postupak uvijek kada na liniji
imamo mnogo tereta tako da se aproksimatizacijom mogu izjednačiti sa
jednolično raspoređenim korisnim teretom.


Posve je drugačiji slučaj, na koji treba da svratimo pažnju, kada
iemamo na užetu jedan pokretni izolirani teret. Pretpostavimo da je takav


86




ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 9     <-- 9 -->        PDF

teret jedva ušao sa gornjeg uporišta A u liniju. Jasno je da je taj slučaj
najneugodniji, jer je u tom´ momentu naprezanje u točki A maksimalno a
kut otklona «i — © najveći. Jednadžba momenta, s obzirom na točku B,
tada glasi:


pc 2 +P1 = TA csin ´« —0)


Iz koje slijedi:
pel 2 PI I(pc4-2P) pc + 2P


=


» (a,-0) = te TA"+ 27 TA~ C2TA~= COS 0 "27~
p c + 2 P


odnosno: TA = cos © -^-^— Q)- (4)


Nije lagodno izvoditi mjerenja dok se teret pomiče po užetu, no prijašnja
formula dopušta da se izbjegne ta poteškoa uzevši u obzir da se
također može pisati:


cos ©
TA opter. = "^37^ ~ (P c + 2 P)


2 sin (a, - 0)


coi 0


2 P (5)


" TA neopter. + 2sin («;-«)


jer je 1 = c cos 0


U odnosu na jedan dani korisni teret P, možemo stoga računati maksimalno
naprezanje TA opter. , koje naravno treba da bude manje od dopuštenog
naprezanja sa sigurnošću za uže. Ako se naprotiv odredi TA opter. (jednak
dopuštenom naprezanju za uže) i TA neopter., formula dopušta izvesti vrijednosti
izoliranog korisnog tereta P, koji ne smije premašiti:


"(T A opter. T A neopter.) S1H (fl[ — 0 )


Pž (6)


COS 0


Još jednostavnijom intuitivnom metodom može se također P zamijeniti
sa jednolično raspoređenim korisnim teretom po izrazu:


2P
p´ = (?)


c


Za grafičku metodu računanja polazimo od izraza (4) koji možemo
transformirati u izraz:


pl + 2Pco» e
TA opt. = -— (8)
2 sin ( ai-6)
Sada imamo u brojniku zbroj dvaju produkata. Grafičko zbrajanje
izraza sa tolikim parametrima bi bilo suviše komplicirano pa smo diagram


II. uredili tako da možemo čitati neovisno svaki izraz i to pl kao funkciju
p za različite 1 te izraz 2P cos 0 kao funkciju <"> za različite P. U tom slučaju
se ´krivulje 2P cos © podudaraju sa krivuljama pl. Pošto smo na


ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 10     <-- 10 -->        PDF

ordinatnoj osi diagrama II. očitali veličine pl i 2P cos 0, sumiramo ih
numerički i sumu odaberemo kao apscisu za očitavanje TA opter. u diagramu
III.


Za ilustraciju navodimo primjer opisan grafički i u diagramu. Pretpostavimo
da uže ima promjer d = 18 mm, raspon 1 — 400 m a izoliran
tovar, koji je upravo krenuo iz točke A je težak, P = 200 kg. Teleferometrom
smo izmjerili kut ® = 17,5° a ci — © = 6°.


Vlastita težina užeta je p == 1,18 kg/m. U diagramu II. čitamo vrijednosti:
pl = 480 i 2P cos © = 380. Njihova je suma 860. Uzevši taj broj
kao apscisu čitamo u diagramu III. zam — © = 6° iznos TA opter. — 4,100 kg.


Dozvoljeno opterećenje za to uže iznosi po diagramu IV. 4,451 kg. Naprezanje
užeta dakle ne premašuje granicu sigurnosti. \


II. Konkretni primjer međuuporišta za žičaru sa promjenom pravca
Kod gradnje šumskih žičara događa se često, da treba, u svrhu izbjegavanja
kakve zapreke ili uslijed drugih razloga danih relijefom brdovitog
terena izvršiti u trasi kutnu devijaciju. Ako je ta devijacija znatna,
nema drugog rješenja, nego da se u danoj točki izradi prava skretna stanica,
koja traži rastavljanje vučnog užeta u dva prstena, dvije kolotečine za
vezu među nosilicama i dva radnika posluge. No ako je devijacija neznatna
(najviše 4°) možemo se poslužiti naročitim uporištima u kojima je užad
poduprta a istodobno je prisiljena na promjenu pravca.


Jedna od upora za užad nosilice u točki promjene pravca mora da
izdržava u kompresiji rezultantu napona u dva kraka jedne nosilice; druga
će morati raditi u nategu. Najsvrsishodnije je da u pritisku radi upora
opterećene nosilice a u nategu ona neopterećene nosilice. O tome treba da
se vodi računa kod izrade projekta za napravu, jer utovar i istovar trupaca
treba da se provađa izvana s obzirom na putanju užadi.


Uočilo se da je praktički nemoguće riješiti problem sa jednim uporom
za istovremenu radnju osiguranja podupiranja užeta (tereta) i podnošenje
horizontalnih opterećenja uslijed promjene pravca pa se radi toga udešava
sastavljeno uporište sa: (slika 4).


dvije obične upore U ob. za vertikalnu potporu na dva bliska si uporišta,
koja su pravokutna na dva kraka žičare sa različitim pravcima trase;


jedna specijalna upora U boe. koja prisiljava uže da promijeni horizontalni
smjer, pričvršćena na jedan robustni stup smješten u središte s obzirom
na međusobnu udaljenost dviju nosilica i između dvaju gore spomeneutih
uporišta.


O uporama Uob. i o njihovom pričvršćenju na uporišta, nema ništa
naročita da se kaže, međutim o upori Uhoc treba naglasiti, da je potrebna
konstrukcija, koja vodi računa o slijedećim elementima:


1. radeći kao konsola, ta upora mora biti vrlo robustna, a na stup mora
biti bočno pričvršćena sa čvrstim svornjacima;
2. uže treba da je smješteno u ležište, koje će ga podržavati tako, da
ne nastupe suviše velika naprezanja ili suviše žestoko habanje;


ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 11     <-- 11 -->        PDF

3. treba da bude apsolutno, sigurno da uže ne izađe iz sjedišta i radi
toga upora treba da ima pokretan pokrov, koji se može lako podešavati,
a koji treba da je dovoljno robustan i površinski obrađen tako, da omogući
lagodan i siguran prelaz kotureva koji nose obješene terete.
U fotografiji na slici 5 je prikazan par takovih skretnih upora konstruiranih
u Centru. U praksi su pokazale posve sigurno i pravilno djelovanje.
Upora a) je za opterećenu nosilicu, te radi u kompresiji, a upora b)
je za neopterećenu nosilicu te radi u nategu.


Vučno uže također izvodi promjenu pravca. Točnije, kada teret prelazi
preko kutne upore, dva kraka vučnog užeta koja počinju u točki nosača
tereta, budući moraju skretati pod kutem jednakim onome užeta nosilice,
prouzrokuju na visulji tereta nateg, koji nastoji da ga odsmjeri od vertikale
i dosljedno, da prouzroči iskakanje koturova. Da bi se smanjila ta
opasnost, koja je naročito izražena kod povratnog puta koturova na neopterećenoj
nosilici, potrebno je taj nateg što više smanjiti. To ćemo postići
time, da vučno uže vodimo što bliže koturu, da bi se smanjio krak momenta
iskakanja. Stoga to zahtijeva kratke visulje i da sva zaprega bude
što teža.


SI. ´5


Kada su međutim tovari daleko od kutnog uporišta, vučno uže ne samo
da se spušta, nego se također premješta prema unutrašnjosti. Nije dakle
dovoljno primijeniti običajne valjke smještene u formi slova V, nego valja
dati bočnu podršku koja će spriječiti vučnom užetu da se tare o vertikalne
stupove uporišta. Najjednostavniji način da se to postigne jest da se valjci
smjeste jedan uspravno (za bočno zadržavanje) a drugi vodoravno (za
zadržavanje suvišnog spuštanja vučnog užeta). Osnovno je kod toga da
su valjci pomaknuti s obzirom na simetralu i to vertikalni unutar horizontalnoga,
kako bi se izbjeglo uklještenje užeta baš u vrhu pravog kuta,
što ga međuse zatvaraju valjci. Shematski su valjci prikazani na slici 4,
oznakama B. Oznakama A označene su kutne upore a slovima C obična
stremena.


Fotografije prikazuju jedno uporište za promjenu smjera dvoužadne
žičare za »polazak i povratak« koje je konstruirano na osnovi izloženih
principa.


U slučaju da je potrebna devijacija veća od 4°, može se pribjeći izradi
dvaju uzastopnih kutnih uporišta (one više), no njihova međusobna uda




ŠUMARSKI LIST 4-5/1959 str. 12     <-- 12 -->        PDF

ljenost mora u svakom slučaju iznositi znatno više, nego što je udaljenost
između dvaju uzastopnih tovara, jer se u protivnom slučaju suviše izlažemo
iskakanju koturova.


U zaključku neka mi bude dopušteno, da ponovim osnovni princip u
gradnji šumskih žičara, koji treba da je svakom šumaru-eksploatatoru
poznat, a to je: od šumske žičare se traži sigurnost, te laka i jeftina konstrukcija.
Naprijed navedena naša dva doprinosa neka posluže istome
principu.


RESUME


L´A. indique le procčde geometrique par lequel on peut determiner exactement
la tension dans un cable de telepherique, et decrit un appareil (telepherometre) pour
mesurer les angles dont la connaissance permet d´ appliquer les formules relatives.


Pour eviter tout calcul on fournit un ensemble de quatre diagrammes au moyen
desquels les lectures faites au telepherometre donnent la possibility d´ arriver ä la
tension effective et ä la comparaison avec la tension admissible dans le meme cable.


En deuxieme lieu 1´ A. decrit une cabrette pour telepherique avec deviation angulaire:
quoique 1´ angle forme par les deux brins du cable ne puisse etre que tres petit,
toutefois ce type de cabrette peut resoudre favorablement certains problemes occasionnes
par la situation orographique.