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. |