LY 1056-1991 林业架空索道设计规范

中华人民共和国林业行业标准056一91林业架空索道设计规范1主题内容与适用范围本标准规定了林业架空索道的线路布置、设计及设备计算、选型等基本内容。本标准适用于设计林用集材、运材和装卸作业的架空索道。2引用标准90 00196 00896 00996 01096 01196 012林用索道索系林用架空索道林用架空索道林用架空索道林用架空索道类型与基本参数导向滑车复式滑车钢丝绳的选择、of of at 伏大的地段弯折角为某支点的相邻跨距的弦倾角的代数和(上坡运行弦倾角取正号，下坡运行弦倾角取负号)。of 确保运行平稳，最大弯挠角不得大于17030' of 轮下的前置悬索倾角。林用索道应以最大跨距的低支点附近为最大下坡升角的验算位置(指大部为顺坡集运材条件)。3. 5 1高界悬垂曲线of of 般为1 5501 700 N/载索的安装拉力与有载荷时最大拉力的比值，一般控制在。之间。根据木材资源、地形和经济技术等条件进行可行性研究，以求得最佳效益。遵循安全可靠、经济合理、技术先进、维修方便等原则。中华人民共和国林业部1991056一91索道线路的起、终点选择，应符合伐区工艺设计及索道的有关要求，使索道功能得到最大限度的发索道设计及架设的各种数据一般不采用极限值;必须采用时，应进行技术经济论证。索道的勘测设计、架设安装及验收必须按规定的程序进行。索道架设安装工作通过验收后才能正joq量和设计，编写设计说明书，绘制索道侧型图和平面图，报业务主管部门审批，并建立技术档案档案内容应包括:索道的类型、主要设备数量和性能索道的技术参数、吸引的采伐蓄积量和出材量，以及各项技术经济指标等。5索道线路布设5门严格遵循森林采伐更新有关规定，做到有利于森林更新，方便木材生产，充分发挥森林的生态效益和经济效益。用适宜的索系，提高工效，降低成本。常用的索道索系类型及应用条件见附录A(补充件)。m“以上;m'以上;。m,能堆放一定数量的木材。索道绞盘机的安装位置应选设在地势稍高、地基坚实、视线良好、开阔、安全的地方;并与承载索成一定的夹角，距承载索应大于30 m,55全悬集材索道的适宜弦倾角为150证自滑的最小弦倾角为80，最大弦倾角不宜超过350,双向牵引时，适宜弦倾角为00证自滑的适宜弦倾角应根据索道线路的长度选择。纹盘机安装在山下的增力式全悬集材索道的适宜的自滑弦倾角按表1进行选择。表1线路长度，001340260170要时弦倾角可增加到250,5. 7单跨全悬集材索道的适宜长度和跨距参照96 008确定。5. 8布线的类型及适用条件5. 沟布线鞍座架设方便，可长距离架设。收集木材量大，横向收集木材容易。如地形，应尽可能顺沟布线。顺山布线(即垂直等高线布设)。多数情况下，索道都是顺山布线。顺山布线不易架设鞍座般多布设单跨索道。需要架设长距离索道时，应满足索道线路的侧型要求。横跨沟谷布线。当公路、集材道为山脊线或傍山线时，可利用山形布设横跨沟谷线，收集位于公路或集材道下方及沟谷的木材。无法顺山布线时，可斜山布线。当为运材索道横向收集木材时，可横山布线。种布线是以运材索道为主干线，几条集材索道布设为两侧支线。该布线类型适056一91于较大面积的索道作业伐区。道线路顺布在采伐带的中间，采伐带与保留带等宽。采用此种布线时，索道多为单跨距的。道动力设备在山下支点不动，移动山上支点作扇形集材。此种布线安装用工量较少，简易拖集式索道或松紧式索道多采用此种布线。种布线适于单索循环式索道，多用于间伐材集运材。90/,式(1)确定:_，_I           i,、1',=1 0        一、d之I(1)式中:T' p旧钢丝绳的破断拉力，N;钢丝绳的破断拉力，N;d,旧钢丝绳的直径，mm;d新钢丝绳的直径，mm;i,旧钢丝绳的一个节距内最多断丝数;i新钢丝绳的钢丝数。0'0' N/ N/,=“(2)式中:E,钢丝绳的弹性模量，N/一钢纹的弹性模量，0' N/Y修正系数，双绕索Y =0. 3560，推荐37按表2选取。表2  装拉力004000'0'72. 575. 0 X 10'00. 5. 0义10'0. o x 10，o'120o x 10'5 x 10'77. 5 x 10'o x 10'100. 0 X 10，一110. o X l o'般多选用双绕式交互捻的钢丝绳。承载索的长度不足时，为了使跑车顺利运行，应以钢丝绳直径不变的捻接法进行连接。接头部分的钢丝绳强度一般减少4%。接头长度按式(3)计算:056一91l,=(1 0001 200)d，(3)式中:l,接头长度，mm;d钢丝绳直径，. 2承载索的支承及固结设备6. 2门承载索的支承设备有鞍座和三角托索滑车。索槽的竖曲线半径应为承载索直径的70平曲线半径一般控制在2 00000 弯鞍座的规格可参照附录B(参考件)。规格可参照附录C(参考件)进行选用。定夹板和复式滑车。绳夹子数量及规格见表3。张紧承载索的复式滑车应按照96 010的1,2条选用。张紧承载索时还应选用适宜的承载索固定夹板。表3钢丝绳夹子数量及规格钢丝绳直径16. 322. 4242526设置承托滑车(燕翅滑车)。设置导向滑车，其规格按照96 门索道跑车的走行轮应采用组装式结构。其轮壳的材质一般用铸铁，在轮槽内应镶一个耐磨性高的优质钢箍。钢箍磨损后，可以更换。整体式结构走行轮的材质要韧性好、耐磨，通常采用优质钢(45")或铸钢(0轮槽底直径100115走行轮115:轮轴径集材索道跑车类型及适用条件全悬增力式跑车半悬增力式跑车适于坡度在12。以上，距离在1 000适于坡度在100以下，距离在1 000称带定位器的全悬增力式跑车。以下的伐区进行皆伐集材。适于坡度在15。以上，距离在800 般控制在。 m/运材索道跑车类型及适用条件运材索道跑车结构一般由吊臂、车轮、握索器的吊钩组成。握索器是运材索道跑车的重要部件，它必须具有握索与脱素工作的可靠性、平稳性和灵活性。运材索道跑车类型常以握索器类型作为分类依据。6. 5. 外力使握索器夹紧牵引索，夹紧力在跑车运行中保持一定。该类型的跑车结构有以下两种:子的锥度一般为1:式自动握索跑车，线路坡度在200以下;手动打楔握索跑车，索与脱索是靠螺旋的正反向转动来完成。靠重锤自动握索的跑车，适于线路坡度在20。以下;手动拧紧握索的跑车，适于线路坡度在2。3。6. 吊运木材的重量并通过杠杆传动使握索器夹紧牵引索，夹紧力随载荷大小和线路坡度的变化而改变。该类型的跑车结构有以下两种:个铁环下部吊挂木材，两个铁环中间夹紧牵引索。适于线路坡度在150以下的索道运材。尾钩下部吊挂，牵引索被套挂在螺旋式猪尾钩中，适于线路坡度在80以下的索道运材。车运行靠重力握索，回空运行用螺旋强制握索。工作可靠，适于线路坡度在30。以下的索道运材。应遵守下列规定:现场进行踏查核对，定出合理的索道线路和承载索的起、终点及固定锚桩。求卸车、归堆和装车作业时所需的净空高度。为全悬式集材时，地面平均坡度可控制在150距一般为300500 m,最大可达800 m,线路通过较大的起伏点附近的高大立木，可作为立木支架。叉适用于索道卸材并直接装车的条件;平行适用于卸材后归楞的条件。采用经纬仪三角高程测量法测量各桩的高程。纵向各桩距以钢尺丈量，各中间视的桩距为50 m。在预设立木支架点及高差在1 后绘制出索道线路纵断面图(侧型图)，其比例尺与格式见附录D(参考件)。三角高程测量野帐见附录E(参考件)。地形复杂、立木的横向距离较远时，要用视距法测量线路上各桩号左右的立木分布位置的距离及高程，并记人横断野帐，见附录E(参考件)。站)间的前视与后视的高差允许误差为100 / ，在索道线路的纵断面图和横断面图的基础上，要对支架位置和鞍座高度进行反复调整，确定出最佳的索道支架配置方案。056一917. 2. 2了2。3索道的跨数要少，但鞍座高度必须满足木捆通过时所需的最小自由高度六:)。a80/厂(凡)十婴。谁李乒卜，。翼(1十02+人)，.(;)            、二JJJ:;支点的左、右跨距弦倾角.();月有载时承载索在某支点的水平拉力，其算式为:H=r有载时承载索在某支点的轴向拉力，N;凡某支点左、右跨距的平均弦倾角,(')载索的每米质量，;l支点的左、右跨距(跨长的水平距离),m;Q重载跑车的质量，某支点左、右跨距内载荷分布系数。载荷分布系数的计算:集材索道，只一个跑车运行在线路上，即跑车数人二0,二。运材索道，当跨距中出现跑车数或o,二。.)!厂!t.:a跑车间距，m;l跑车所在的跨距，。;夕，)。具有一定的靠贴性，计算公式见式(力:(.，.，(7)式中:计风力作用时，虑风力时，05;弯折角相邻跨距中均无跑车的情况下，该支点的承载索最大拉力，乎坦或均匀倾斜的长坡地段。支架间距为80m，支架高度为12起伏地段，支架间距为m，支架高度为14正切值20%凸起地段，配置的支架数量C,按式(8)计算:c:一8S，(8)式中:00):古跨距的弯折角,(0),。架顶点应沿承载索的临界悬垂曲线配置，并按式(7)验算靠贴系数k。为避免在凹陷地段最深处设一个过高的支架，应在临界悬垂曲线的始曲点a，及终曲点6,(见图056一911)上确定支架高度。如在索道线路侧型图上找出a,及b，点，应先求得a,及b,点的水平间距(跨距) 1 (0);一“。一(9)式中1_      a，及b，点承载索拉力作用线与水平线的夹角T - a，及b,点的承载索拉力，N,夕跨距的弦倾角，(0)。当a,c，与b,c，线段倾斜相反时，5 ();当a, c,与b,c，线段倾斜相同时，5 (+ )。a,_立共落砚泛布，I b定:中:载索的计算破断拉力，N;选用的钢丝绳额定破断拉力，N，据此值确定承载索直径。般按挠度条件计算承载索的破断拉力,=2p一f一，一。乌,钢丝绳破断长度，m。双绕钢丝绳取L, a.;。钢丝的极限强度，一般9e=1 550一1 700 N/fm/大挠度系数，当跑车位于最大跨距般控制在。6范围内。最大挠度n安全系数，一般，=23;h,从挠度控制点到山上至高点(或端点)间高差，m,般按寿命条件计算承载索的破断拉力T,:.(12)    刀及一几T,)V    跑车的最大轮压，V = Q/Z 承载索的弯曲应力a，与拉应力。般。、一/载时承载索的拉力变动系数，T.。具有配重的承载索，端固定的承载索，:=安全系数，一般，=2一3。056一91线路平均安装拉力T。的计算:T一,E, E=.  13)T，一T，一合I)n.”“(14)艺q'l'24(15) 'Q+(16)式中:T,线路上承载索最大允许平均拉力，N;h全线路高差，m;载索的允许最大拉力，N;无载荷状态下，全线路各跨距的荷重因数总和，有载荷状态下，跑车位于最大跨距1线路的最大荷重因数;L'全线路各跨距弦长的总和，其算式为:L'=E钢的线膨胀系数，。=0. 000 011;1装时与投产期的最大温差，较安装时增温取正号，减温取负号;E。一万承载索弹性模量，N/此时E。值按/载索的金属截面积,(17)，十T!等赞士二、等。:(18)引侧。，。，。十言二二=1似十.(19)有载荷状态下，跑车位于最大跨距点时，全线路的最大荷重因数;式中其他符号意义同式(13),的计算:T，二一T:十合.(20)4考虑支点位移，有载时承载索拉力的计算两端固定式集材素道采用立木支架及树根锚桩时，在有载情况下支点将产生较大的位移，引起承载中3式乙索弹性模量E。的减小。承载索拉力计算时，须将式(13)及(18)其算式为E,=  .”。.(21)式中:E,换算弹性模量.N/Y 1056一91y口b从安装完毕到正常投产，承载索山下终点立木支点的最大位移，载索锚结点处的最大拉应力，N/其算式为。L= 算式为:h,(人，一8      2)(23)一人一不1 ,)I,中:h,最小自由高度，h,>h;支架有效高度(在线路侧型图上标出的支架设计高度);载索在载荷作用下跨中的挠度,m;T承载素跨中的平均拉力，N;人由鞍座吊索挠度影响的附加挠度，。，座吊索的每米质量，kg/m;1D鞍座吊索跨距，m;座吊索的拉力，N;座吊索跨距的弦倾角，(。);q承载索的每米质量，kg/m;1,1y被验算支点的左、右跨距，m;载索的平均弦倾角，(0);车、木捆及鞍座的构造高度，一般 m,)验算，应满足0,1001001(参考件)表准使R=图)树种径级图二附录考件)=按式(算:Q，+，(中:Q，跑车质量，:木材质量，3作用在跑车上工作索的质量，确定:捆挂原条的小头，Q，的算式为(:一合+:的算式为(普，:=普1+告n一(Y 1056一91式中:v原条材积,kg/m'。地面坡角，(。);。原条在地面运行阻力系数，一般夏季时取。1=季时取。、= 确定:Q3=q, L, k,(.,k,m;工作索长度，m;3承载索容许载荷下式确定:一。*f。丁_”，“，“一(中:一一承载索的额定破断拉力，N;承载索的安全系数;- 载索的每米质量,kg/m;1承载索的跨距，m;f跨距中的承载索挠度,m;R承载索的弦倾角，(“)。牵引索拉力计算拖集木材时牵引索的拉力尸式(算:(1+ (Q':一q,L,，”.“.，(中:式(37)计算，通常w.=牵引索浇过的滑轮数Q，2拖集木材的牵引索通过跑车上的起重轮后，与承载索平行向山下而进入卷筒的牵引力，N;L,拖集木材时跑车与山下终点间的牵引长度，m,按式(算:I' -  (1+-C,)(V,。，(l. I'.，按式(钟:P,=C(V,p+Q+k,Q,) (k一、)(1+-,)+(中:k跑车运行阻力系数由式(34)计算;尸跑车起动时惯性力，N。其算式为:尸。=F，3牵引索悬空长度系数，当线路长度在500回空索拉力计算合(V,p,+Q,+ k,=。近回空卷筒的回空索拉力式(算: C(V。(LH+a,) (f,一L,q,( +中:a木材对承载索的荷重系数，全悬时，;小头半悬时，;大头半悬时，跑车增力倍数，如增力式跑车b,=2 ;a;作索的悬空部分对承载索附加载荷系数，当索道长度为500 056一91a, = 1. 05 ,索道民度为50000 l. 1:空索的计算长度，m。它等于线路民度:中:尸回空索每米质量,kg/m;钢索在地面运行的阻力系数，一般。:=0. 索悬空时。:=。;回空索绕过的滑轮数。跑车回空时，靠近回空卷筒的回空索拉力玛，按式(算:=q, (k,1+a'g,L,(i)(1+)跑车回空时，牵引跑车运行、牵引起重索绕过滑轮及从卷筒抽索等克服的阻力如:(Q,+q,L,k,) (一k)(1+'一(N，其算式L,从牵引起重卷筒到停车落钩处的牵引起重索长度，m;o P)卷筒轴承阻力，由式(41)计算;空索在山上折返时绕过的迂回滑轮数;k,回空索的悬空长度系数。近回空卷筒处的回空索拉力式(算: (PI+q,L',k,(1+(a'2)(1+.( 中:P,跑车回空时，牵引跑车运行、牵引起重索绕过滑轮及从卷筒抽索等克服的阻力，N。其算式为:Q,+q,L,k,)(、，:了卜了k)+q,L,k,(1+;L'2主索下边的回空索长度，。;空原在线路一侧的铺设长度，m;L,主索下面的起重索长度,引索拉力式(算:(一，*- ) (1+-C, )+(1一、,)L I q!+ 4z2(1IP,b,一困1一、g,L,(mz+(1+(中:k,跑车受力系数，一般不带起重索卡的全悬式索道，k, =1。如带起重索卡的跑车并为半悬式索道如考虑起动时,k，一2为木捆吊索与回空索的夹角，式(加上惯性力算式如下:P。一(Q,+Qz+q,L,+。跑车运行速度，m/s;t起动时间，一般t=34s,，按式(算:二(Y 算循环牵引索式集材索道，重车与空车线路是平行的，两侧各跨距的弦倾角是相同的，则重车边与空车边的跑车及牵引索的重量分力恰好互相抵消。当上坡时计算如下:。*L。子Q,+Q。)，。_                               z+q,q,，(    a          (a跑车间距，m;h支架