LY 1056-1991 林业架空索道设计规范.pdf

中华人民共和国林业行业标准L Y 1 0 5 6 一 9 1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ZB B9 0 0 0 1Z B B 9 6 0 0 8Z B B 9 6 0 0 9Z B B 9 6 0 1 0Z B B 9 6 0 1 1ZB B9 6 0 1 2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、 检验与报废绞盘机型式与参数3 术语3 . 1 弦倾角 i n c l in i n g a n g l e o f c h o r d 悬索支点间连线与水平线所构成的夹角。3 . 2 弯 折角 i n c l in i n g a n g l e o f c h o r d a t t h e s u p p o r t 缓坡地段弯折角为某支点的相邻两跨距的弦倾角之差。 起伏大的 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) 。3 . 3 弯挠角 b l e n d i n g a n g l e o f c a b l e a r o u n d t h e s a d d l e 承载索在鞍座上的包角。为确保运行平稳， 最大弯挠角不得大于1 7 0 3 0 o3 . 4 升角 e l e v e t i a n a n g l e o f c a r r i a g e 跑车在悬索的运行方向， 车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 c r i t i c a l c u r v e o f s u s p e n s io n c a b l e 指以最小的靠贴系数所绘制的抛物线形的悬垂曲线。3 . 6钢 丝 极 限 强 度 l im it in g s t r e n g t h o f r o p e 指钢丝的破断应力， 一般为1 5 5 0 1 7 0 0 N / m m 2 ,3 . 7安装 拉力 i n s t a l l a t io n s t r a i n 指张紧起承载索时的悬索拉力。 承载索的安装拉力与有载荷时最大拉力的比 值， 一般控制在。 . 4 -0 . 8 之间。4 总则4 . 1 在选用索道方案时， 需根据木材资源、 地形和经济技术等条件进行可行性研究， 以求得最佳效益。4 . 2 在进行索道线路工程设计和设备选型时， 应遵循安全可靠、 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1 9 9 1 - 0 8 一 1 3 批准1 9 9 2 一 0 3 一 0 1 实施L Y 1 0 5 6 一 9 1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joqJ冻挥今车式投入运营。4 . 6 索道必须经过工程技术人员实地勘查选线、 测量和设计， 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。5 . 2 充分利用和发挥现有的设备能力， 采用适宜的索系， 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) 。5 . 3 集材索道线路布设的条件: a . 可能吸引的木材量在2 0 0 m “ 以上; b . 每公顷出材量在 6 0 m 以上; 。 . 线路要通过木材分布的重心; d . 单侧横向集材平均距离不超过 5 0 m,5 . 4 卸材场位置应选设在较宽敞的平坦处， 并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3 0 m,55 全悬集材索道的适宜弦倾角为1 5 0 - 3 0 0 ， 保证自滑的最小弦倾角为8 0 ， 最大弦倾角不宜超过3 5 0 ,双向牵引时， 适宜弦倾角为0 0 - 3 0 0 , 保证自 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， m3 0 04 0 05 0 06 0 07 0 0适宜弦倾角1 0 0 2 0 01 3 - 2 2 *1 4 0 - 2 4 01 6 0 - 2 6 01 7 0 - 2 8 05 . 6 半悬集材索道的适宜弦倾角为8 0 -1 5 0 ， 必要时弦倾角可增加到2 5 0 ,5 . 7 单跨全悬集材索道的适宜长度和跨距参照Zs B 9 6 0 0 8 确定。5 . 8 布线的类型及适用条件5 . 8 . 1 按山形布线 a.条件允许顺沟布线。 顺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。d . 斜山或横山布线。当无法顺山布线时， 可斜山布线。当为运材索道横向收集木材时， 可横山布线。5 . 8 . 2按地形布线树枝形布线。 此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L Y 1 0 5 6 一 9 1于较大面积的索道作业伐区。 b . 等间距带形布线。索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。 c . 扇形布线。 索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。 d环形布线。此种布线适于单索循环式索道， 多用于间伐材集运材。6 索道线路设备6 . 1 钢丝绳6 . 1 . 1 钢丝绳的破断拉力 林业常用的双绕新钢丝绳的破断拉力为其全部钢丝破断拉力总和的a 5 %-9 0 /, b . 尚未达到报废标准的旧钢丝绳的破断拉力， 按式( 1 ) 确定:_，_ I d a i , 、1 ,= 1 0 l一 一 1 一 、 d之I(1)式中: T p 旧钢丝绳的破断拉力， N; T p 新钢丝绳的破断拉力， N; d , 旧钢丝绳的直径， m m; d新钢丝绳的直径， m m; 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。6 . 1 . 2 钢丝绳的弹性模量 a . 新钢丝绳的弹性模量为9 0 X 1 0 - 1 0 0 X 1 0 N / m m ; I日 钢丝绳的弹性模量为1 0 0 X1 0 - 1 1 0 X1 0 N / mm . b . 钢丝绳的弹性模量与其钢丝绳结构的关系: E , = Y E “ “ ( 2)式中: E ,钢丝 绳的 弹 性模量， N / m m ; 一 钢 纹 的 弹 性 模 量， E一 2 1 0 X 1 0 N / m m ; Y 修正系数， 双绕索Y =0 . 3 5 - 0 . 6 0 ， 推荐Y 二 。 . 3 7 - 0 . 4 1 , c . 两端固定式承载索的弹性模量E , ， 按表2 选取。 表2 E . 值N / m m 安装拉力T o k N跨距， m2 0 0 4 0 04 0 0 - 6 0 06 0 08 0 08 0 - 1 0 06 5 . O X 1 0 -6 7 . 5 X 1 0 7 2 . 5 X1 0 -7 5 . 0 X 1 0 8 0 . 0 火1 0 -0 0 . o xi o 1 0 0 - 1 2 06 7 . 5 x1 0 ， 一7 0 . 0 X1 0 7 5 . 0 义1 0 -7 7 . 5 x1 0 9 0 . o x 1 0 ， 一1 0 0 . 0 X1 o 1 2 0 - 1 4 07 0 . o x 1 0 -7 2 . 5 x 1 0 7 7 . 5 x 1 0 - - 8 0 . o x 1 0 1 0 0 . 0 X 1 0 ， 一1 1 0 . o X l o 6 . 1 . 3 钢丝绳的 选择 a . 承载索最好选用外粗式同向捻的钢丝绳。一般多选用双绕式交互捻的钢丝绳。 b . 开式牵引索一般选用双绕式交互捻的钢丝绳。 。 . 闭式牵引索一般选用双绕式同向 捻的钢丝绳。 d . 起重索一般选用双绕式交互捻的钢丝绳。6 . 1 . 4 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:L Y 1 0 5 6 一 9 1 l , = ( 1 0 0 0 1 2 0 0 ) d ， (3)式中: l , 接头长度， m m; d钢丝绳直径， mm,6 . 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。 a . 承载索的直线鞍座， 其索槽的竖曲 线半径应为承载索直径的7 0 - 8 0 倍。 b . 承载索的转弯鞍座， 其平曲线半径一般控制在 2 0 0 0 - 3 0 0 0 m m。 转弯鞍座的规格可参照附录B ( 参考件) 。 c . 承载索的三角托索滑车， 其规格可参照附录C ( 参考件) 进行选用。6 . 2 . 2 承载索的固结设备有绳夹子、 固定夹板和复式滑车。 绳夹子数量及规格见表 3 。 张紧承载索的复式滑车应按照Z B B 9 6 0 1 0 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 r 丁 】 们16 . 3 - 89 - 1 01 1 . 2 - 1 41 61 82 2 2 2 . 42 42 52 6 3 23 3 - 3 8绳夹数4444555666螺栓直径 m nl81 01 21 41 41 82 02 02 22 66 . 3 工作索的承托及导向设备6 . 3 . 1 在大跨距索道线路中的牵引索触地区段， 应设置承托滑车( 燕翅滑车) 。6 . 3 . 2 索道线路中的牵引索和回空索的转向 处， 应设置导向 滑车， 其规格按照Z B B 9 6 0 0 9 的1 . 2 条选用。6 . 4 集材索道跑车6 . 4 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( 4 5 ) 或铸钢( Z G 4 5 ) ,轮槽的硬度一般为H R C 3 2 -4 0 . 走行轮的规格见表4 . 表 4 走行轮规格m m承载索直径1 5 . 5 - 2 2 .02 5 . 0 - 3 1 . 0轮槽底直径1 001 1 5走行轮1 1 5 - 1 3 06 “ : 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1 2 。 以上， 距离在1 0 0 0适于坡度在1 0 0 以下， 距离在1 0 0 0m以下的伐区进行皆伐集材。c . 直角全悬增力式跑车， 也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1 5 。 以上， 距离在8 0 0 m以下的伐区进行择伐集材。 d . 承载索运行式跑车。除迭坎及陡峭地形的伐区外均宜采用， 适于距离在3 0 0 m左右进行半悬集材。 e . 单索循环式( 也称曲折式) 跑车。适于人工林间伐材集材。6 . 5 运材索道跑车L Y 1 0 5 6 一 9 16 . 5 门运材索道跑车的运行速度， 一般控制在。 . 5 -0 . 8 m / s 范围内。6 . 5 . 2 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 . 2 . 1 强制式握索器跑车。用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: a . 楔式握索器跑车。 楔子的锥度一般为1 : 8 . 5 。 楔式自 动握索跑车， 线路坡度在2 0 0 以下; 手动打楔握索跑车， 线路坡度可达3 0 0 0 b . 螺旋式握索器跑车。 握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2 0 。 以下; 手动拧紧握索的跑车， 适于线路坡度在2 。 。 3 。 。 。6 . 5 . 2 . 2 重力式握索器跑车。靠吊 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: a铁环式握索器跑车。 两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1 5 0以下的索道运材。 b . 猪尾钩式握索器跑车。猪尾钩下部吊挂， 牵引索被套挂在螺旋式猪尾钩中， 适于线路坡度在8 0以下 的索道运材。6 . 5 . 2 . 3 联合式握索器跑车。 重车运行靠重力握索， 回空运行用螺旋强制握索。 工作可靠， 适于线路坡度在3 0 。 以下的索道运材。7 索道线路设计了 . 1 索道线路的勘测7 . 1 . 1 除应符合索道线路布设的有关要求外， 还应遵守下列规定: a . 依伐区工艺设计所标定的索道线路走向， 到现场进行踏查核对， 定出合理的索道线路和承载索的起、 终点及固定锚桩。 b . 山下终点应设在有逆坡山岗 的立木上或山下高大的立木上， 以求卸车、 归堆和装车作业时所需的净空高度。 c . 索道线路应尽量确定为直线。 如为全悬式集材时， 地面平均坡度可控制在1 5 0 - 2 5 0 之间。 跨距一般为3 0 0 5 0 0 m , 最大可达8 0 0 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。 d . 索道线路与下段运输线路的衔接有两种方式: 交叉 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。7 . 1 . 2 纵断测量， 应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5 0 m 。 在预设立木 支架点及高 差在1 m以 上的 地形起伏点应另 外加桩测量。 最后绘制出 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) 。7 . 1 . 3 横断测量， 当 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) 。7 . 1 . 4 测量精度及注意事项 a . 转点( 测站) 间的前视与后视的高差允许误差为1 0 0 / - M - ( m m ) , M为公里数。 b . 各桩间距要按水平距离量得。 c . 中间点和转点的前视以及转点后视等的最佳测视法为视准同仪器高的中丝塔尺读数。7 . 2 索道线路侧型的设计7 . 2， 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。L Y 1 0 5 6 一 9 17 . 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 : )。 _ s m.索道线路侧型中的弯折角和弯挠角的确定:a . 凸 起侧型相邻跨的弯折角S 的正切值t 扩镇5 0/ a 8 0/ a . b 有 载时 承载索在鞍座上的 最 大弯 挠角a m 的 正切 值T g a m 成3 1 %。了2 . 4 弯挠角a 正切值的计算公式:t g 。 一 厂 (t g )9 . 十 。9 凡 ) 十 婴。 。 谁李 乒 卜， 。 。 翼 ( 1 十 0 2 + 人 ) ，. ( ; ) 、二J u西尸， 尹JJ: t g a - - -弯挠角a 的正切值， %;9 . 1 几某支点的左、 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 c o s j8 , ; 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, ( ) s 4 承载索的每米质量， k g / 二;ll y 某 支点的左、 右 跨距( 跨长 的水平 距离) , m ; Q 重载跑车的质量， k g ，0 . 1 0 , 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b 二1 时， 则人二0 , 二。 。运材索道， 当跨距中出现跑车数b 3 时 ，人或o , 二。 . 51C O S Q一 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 二(6)!厂!t.: a 跑车间距， m; l 跑车所在的跨距， 。;夕-9 - 跑车所在跨距的弦倾角， ( ， ) 。中中式式7 . 2 . 5 在凹陷区 段内的承载索不漂离 鞍座， 应具有一定的靠贴性， 计算公式见式( 力:k 二2 T 二 ( s i n 六+s i n 几) 1 . 2 。 . ， . ， (7)式中: k 一靠贴系数。不计风力作用时， k 值不得小于1 . 2 0 ; 考虑风力时， k 值不得小于l . 0 5 ; T I m _ .-_被检查的凹陷支点( 即弯折角S 为负 值) 的相邻跨距中 均无跑车的情况下， 该支点的承载索 最大拉力， N .7 . 2 - 6 索道线路支架的配置 。 . 乎坦或均匀倾斜的长坡地段。 支架间距为8 0 - 1 5 0 m ， 支架高度为1 2 - 1 4 。 。 起伏地段， 支架间距为 b1 5 0 -2 0 0 m， 支架高度为1 4 - 1 6 m 0 控制弯挠角。 的正 切值t g a =2 0 %-2 5 %.凸起地段， 配置的支架数量C , 按式( 8 ) 计算: c : 一 8S ， ， ( 8 )式中: 0 -凸起地段的总弯折角， ( 0 ) : 古 跨距的弯折角, ( 0 ) , 。 . 凹陷地段， 支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L Y 1 0 5 6 一 9 11 ) 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) 1c o s #. ( 0 ) ;一 “ 。 。 。 。 一 (9)式中 1 _s i n s , 土二 些 . T. k . 4。 e 2 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， t g Q 二0 . 5 ( t g e ， 一t g e , ) ; 当a , c , 与b , c ， 线段倾斜相同时， t g 月 二0 . 5 ( t g e , + t g e , ) 。a, .乙 -_立 共落砚 泛布 ，I b 图 1 凹陷地段的支架配置7 . 3 承载索拉力的计算7 . 3 门承载索规格的确定 承载索的规格按式( t o ) 确定: T p 成 C T p )式中: T p 承载索的计算破断拉力， N; C T p D 所选用的钢丝绳额定破断拉力， N， 据此值确定承载索直径。 a . 林用集材索道， 一般按挠度条件计算承载索的破断拉力T p :T , =2 Q c o s p L p一 f 一 ， 一 。乌-刀几一lm式中: L , 钢丝绳破断长度， m 。 双绕钢丝绳取L , -0 . 0 9 a . ; 。 。 钢丝的极限强度， 一般9 e =1 5 5 0 一1 7 0 0 N / m m ; f m / t m 最大挠度系数， 当跑车位于最大跨距l m 中点时， 一般控制在。 . 0 4 -0 . 0 6 范围内。最大挠 度f m 值从侧型图上可查得; n 安全系数， 一般 ，=2 3; h , 从挠度控制点到山上至高点( 或端点) 间高差， m, b . 林业运材索道， 一般按寿命条件计算承载索的破断拉力T , :. . . (1 2) 刀及一几T , ) V r 3e6式中: V跑车的最大轮压， V = Q / Z s 2为车轮数;e b 为承载索的弯曲 应力a ， 与拉应力。 L 之比值， 一般。 、 一/ a L =0 . 6 -0 . 7 ir 有载时承载索的拉力变动系数， r 二T . / T . 。 具有配重的承载索， r 二1 . 2 5 ; 两端固定的承载索， : =1 . 3 1 . 8;。安全系数， 一般 ，=2 一 3。7 . 3 . 2 承载索安装拉力的计算L Y 1 0 5 6 一 9 1 线路平均安装拉力T 。 的计算:T 一 T o T ,E ,F7 . 黔 士 : . la. E .F l = E= F E A . . . . . . . i丁l石 (1 3)T ， 一 T ， 一 合 q h(TI) n. ”“ (1 4)艺 A o = 艺q l 2 4 c o s Q (1 5)E A , 一 E A o + 蒜 Q + qlmcos # (1 6)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; T m 承载索的允许最大拉力， N; I A , 无载荷状态下， 全线路各跨距的荷重因数总和， E A , 有载荷状态下， 跑车位于最大跨距1 m 中点时， 全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 . 0 0 0 0 1 1 ;1co s pA t 安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 / m m 。 此时E 。 值按T a =T / r 算得的 结 果在表2 中 选 取F承载索的金属截面积,mm.b线路终点安装拉力T o x 的计算:T o x二T o合 q h (1 7)7 . 3 . 3 不考虑支点位移， 有载时承载索拉力的计算 a . 有载时承载索平均拉力T 二 的计算:T ， 十 T ! 等 赞士 二 、 E 一T o 一 等 。 : ( 1 8 )引侧。，。，1 . 6 2 l _ .介 1一 月。十 言 二二 = 1 似 十 o-尸 q l m. . . . . . . (1 9)I A . 有载荷状态下， 跑车位于最大跨距l o , 中点时， 全线路的最大荷重因数;式中其他符号意义同 式( 1 3 ) ,b . 有载时线路上承载索最大拉力T 。 的计算:T ，二 一 T : 十 合 q h“ . . . . . . . . (2 0)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( 1 3 ) 及( 1 8 ) 中的E . 置换为E , ， 其算式为E , = .E . .yI . r; 了 se 乙 aL. . . . ” 。 . . . (2 1)式中: E , 换算弹性模量. N / m m 2 ,L Y 1 0 5 6 一 9 1y 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， m m;承载索锚结点处的最大拉应力， N / m m ; 其算式为 。 L =T m / F e7 . 4 索道线路侧型设计的验算7 . 4 . 1 木捆运行的最小自由高度验算， 其算式为: h , (人 ， 一f m 一f一b yf m=q h 8 T C O S R QlY-石布- es es 牛 41 C O ST(2 2)(2 3)一人 一 不 g D I D + 01 D COS尸D Q l .又 布 二 吧 竺 了 下 犷 十O(D C VS 尸Dq ( l a +1 , ) I ,C O s 凡 8 T D C O S &式中: h , 最小自由高度， h , 0 . 5 m; h ; 支架有效高度( 在线路侧型图上标出的支架设计高度) ; f m 承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， 。， q D 鞍座吊索的每米质量， k g / m; 1 D 鞍座吊索跨距， m; T D 鞍座吊索的拉力， N; R D 鞍座吊索跨距的弦倾角， ( 。 ) ; q 承载索的每米质量， k g / m ; 1 , , 1 y 被 验算 支点的 左、 右跨 距， m ; R F 承载索的平均弦倾角， ( 0 ) ; b y 跑车、 木 捆及鞍 座的 构造高度， 一般by-67 m ,7 . 4 . 2弯挠角及挠度的验算承载索的最大弯挠角a m 按式( 4 ) 验算， 应满足t g a m 3 1 %的 要求， 否则应降低鞍座高度 b 承载索的最大挠度几按式( 2 3 ) 验算， 应满足f . / 1 m (0 . 0 5 的要求。7 . 4 . 3 升角的验算林业集材索道， 一般将重载跑车下坡运行到最大跨距的低支点附近处， 作为最大下坡升角的验算位置。 最大下坡升角是保证重载跑车顺利通过低支点鞍座的重要参数。 升角计算法如下:a . 平均升角的概算法一，_ _ 。l J q.Q甲一K t, _ 丽( C O S R -t - 了 ). “ . ” “ ” “ ” ( 2 5 )式中: Y 平均升角， ( 。 ) 。认为上坡与下坡均相等; Q 置于跨中的重载跑车质量, k g ; 万 承载索跨中水平拉力， N 0 b . 安全下坡升角计算法 当重载跑车轮与承载索的接触点高出下支点时， 升角的计算如下t g 长= t g 月一l一 2 z2 H, q.2 Q二 二二了 石 T. 几，LU岛尸t二 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6)H 二 一 聂C 1 十 ， 2 (a + a ) (s 一 s) ) L 一 ( 2 7 ，式中: Y , 安全下坡升角， ( 。 ) ;L Y 1 0 5 6 一 9 1 二跑车距下支点的距离， 一般x =1 0 m; Hx 承载索的水平拉力， N。两端固定式承载索的H二 计算如式( 2 7 ) ; “荷重比， a=Q C o s 召 / 以 ; 、 载荷所在位置系数， 、 =二 / 1 ( 0 . 5。 t g Y 。 值为负的是正常的， 说明是下坡有利于通过低端点; t g y 。 值为正的， 说明有可能将低端支点再向低调整， 调到t g y 。 为负值为好。了 . 4 . 4 承载索漂起验算 对线路的凹陷支点要按式( 7 ) 进行承载索漂起的验算， 当k 值不符合要求时应采取增高鞍座或降低承载索的安装拉力等措施。7 . 4 . 5 承载索安全系数的验算 由式( 2 0 ) 所确定的承载索最大拉力T 。 进行验算承载索安全系数n， 其算式为:” 。 二 。 。 。 二 。 二 。 . . . . . . . (2 8)抑一Tm如， 值不符合要求时， 应采取降低安装拉力、 增大承载索直径或减少载量等措施。6 承载索寿命验算危险区段的承载索寿命条件按式( 2 9 ) 验算:e、 一 赘 簇 0 . 6 一 。 ，。 .r _ V . 逗. . . . . . . . . . . ( : 。 ) h 勺 a , .: a w承载索的弯曲应力， N / m m ; a , 承载索的拉应力， N / m m 2 ; 其算式 a L 二 T/ F“ “ ” ( 3 1)如验算的e 、 值不符合要求时， 应采取减少跑车轮压V值和增加承载索拉应力。 L 值等措施。车中不式8 工作索的计算及纹盘机的选择8 . 1 工作索运行阻力的计算 索道线路中的牵引索、 回空索及起重索等， 一般称为工作索。 工作索的运行阻力及其计算方法介绍如下:8 . 1 - 1 跑车与牵引索的重量分力 P . ， 按下式计算: a . 开式牵引( 缠绕卷筒牵引) 时， 户 ! 一 士 ( 沼 忐+ Q ) sin m . ( 3 2 )式中: 4 i 牵引索每米质量， k g / m; l 跨距, m; R 跨距的弦 倾角， ( “ ) ; R . , 承载索最大弦倾角， ( “ ) ; Q 重载跑车质量， k g . b . 闭式牵引( 摩擦卷筒牵引) 时 Q .)。 八=工( 万一， ， n式中: a跑车间距， mL Y 1 0 5 6 一 9 1 h全线路总高差， m; h=E 1 t 0 。 式中正号为上坡运行， 负号为下坡运行。8 . 1 . 2 跑车运行阻力 P , ， 按下式计算: 开式牵引时， O P , = ( 4 , .式中: X全线路平均弦倾角， ( 。 ) ; k跑车运行阻力系数， 其算式为: k k ; 跑车滚动轴承的摩擦系数， l =:l+ Q ) c o s fl , . k 。 。尸 . . . . 。 . (3 4)11.R , ;0 . 0 1 0 0 . 0 1 5;r , / R ,轴承半径r , 与车轮半径R ， 的比值， 一般r , / R , = 1 / 6 - 1 / 9 , k 0 车轮滚动摩擦系数， 一般l o o =0 . 5 0 . 6 。b . 闭式牵引时， 户 ， 一 ( Qa + q , ) k X l . . . . . . . (3 5)8 . 1 . 3 牵引索绕过滑轮阻力O P x ， 按式( 3 6 ) 计算: P x二 WH尸 ”二”. . . . ” (3 6) d,. a H= t十 却节二 s i n份 沪1. . . . . . . . . . . (3 7)式中: P牵引索拉力， N; 。 。 滑轮阻力系数; E牵引索的刚性系数， 其算式为 d , 牵引索直径, m m; D , 滑轮直径, mm; 产 : 滑轮轴承摩擦系数， 滚动轴承 a 牵引索在滑轮上的包角， ( 。 ) 。e= 0 . 1/ z =0 . 0 3 ; 滑动轴承/1 s =0 . 1 0 0 . 1 5;8 . 1 . 4 凸起侧型的运动阻力A P T ， 按式( 3 8 ) 计算: _ ，. SLI P T =z r k . s i n 万 ” ” “ “ . ” ” ” “ ” ” ( 3 8 )式中: S 鞍座上的弦折角， ( 0 ) : P k 牵引索在凸起侧型点的拉力， N,8 . 1 . 5 惯性阻力 P G ， 按下式计算: a . 开式牵引时，A P c 一 0 . 1 外!“ 命+ “ ) ” 一 :” ” 一 ( 3 9 )式中: v牵引索运行速度， m/ s ; t 牵引索加速或减速所需时间， 一般t 二3 -4 s 0b . 闭式牵引时，A P c = 。 ， t (y 1 十。 . 6 E G 1 . . . . . . . . . . 。 、 。 、 C Us尸尸式中: G8 . 1 . 6 线路上参与运行的滑轮质量,kg.卷筒轴承阻力 P ; ， 按式( 4 1 ) 计算:L Y 1 0 5 6 一 9 1 di _a P ; 一/ a Z ) c ; ,式中: D , 卷筒 直径， mm; d , 卷筒轴径 , mm; C , 卷筒及其钢丝绳质量, k g8 . 2 工作索的计算8 . 2 . 1 不同类型索道的工作索拉力确定按附录F ( 参考件) 。8 . 2 . 2 工作索的规格按式( 4 2 ) 确定: 尸 ; =尸 . . O G 簇 C P p ) ( 4 2)式中: P p 工作索的计算破断拉力， N; P . . . 工作索的最大拉力， N( 见附录F ) ; 。 G 工作索的安全系数， 集材索道， G =2 , , 3 ; 运材索道， G =2 - 4 ; 尸 P 所选用的工作索额定破断拉力， N .8 . 3 绞盘机的选择与验算8 . 3 门绞盘机选择的条件8 . 3 . 1 . 1 额定牵引力， 根据工作索的最大拉力， 按照Z B B 9 6 0 1 3 中3 . 2 . 3 规定的公式确定8 . 3 . 1 . 2 卷筒型式的选择: 缠卷式卷筒， 适于集材距离短， 一般在3 0 0 5 0 0 m; 集材距离变化范围超过2 0 %; 经常转移的集材索道。 摩擦式卷筒， 适于集材距离长， 一般在5 0 0 - 8 0 0 m以上; 线路坡度在2 5 。 以上或1 0 “ 以下; 封闭形循环牵引的集材索道。83 . 1 . 3 卷筒数量， 根据所确定的索系情况选择。 根据以上条件， 在Z B B 9 6 0 1 2 中选择绞盘机的型号及其参数。8 . 3 . 2 绞盘机功率的验算 a缠卷式卷筒绞盘机功率， 按式( 4 3 ) 验算:N( P M+ A ? ; ) v1 0 . 2 a. . . . . . . . . (4 3)式中: N功率， k W;P , 工作索最大静拉力， N 。 其算式为: P . J =O P . +O P . +A P x +A P TP ; 卷筒轴承阻力， N;v工作索运行速度， m/ s ; ， 总传动效率， 一般， 一。 . 7 。 . 8 。b . 摩擦式卷筒绞盘机功率， 按式( 4 4 ) 验算:NM=( P , 一P 2 ) 十O P ,1 0 . 2 7 7. v “ ” (4 4)式中: NM功率， k W; 尸 、 卷筒进索拉力， N; P 2 卷筒出索拉力， N,8 . 3 . 3 绞盘机卷筒的验算 a . 缠卷式主卷筒容绳量， 按式( 4 5 ) 验算: L , =L , +L +L o式中 L ,绞盘机卷筒的容绳量， m; L 索道线路纵向坡长， m;. . (4 5)L Y 1 0 5 6 一 9 1 L 索道横向集材距离， m; L 后角长度，一 般L =3 0 m.回空卷筒的容绳量应满足2 L ， 的要求。b . 摩擦式卷筒缠绕圈数的验算鼓形摩擦卷简缠绕圈数Z , :Z, =1 g p, 一 1 g p , “ . 。 (4 6)式中: 产 钢丝绳与卷筒间的附着系数， 一般 e 自 然对数的底， l g =0 . 4 3 4 , 2 n ,. l g e= 0 . 1 : 多环槽形摩擦卷筒， 是由带槽的驱动卷筒与从动卷筒构成， 钢丝绳可平行或“ 8 ” 字形缠绕。 摩擦力后者大于前者， 耐久性前者优于后者。 钢丝绳缠绕圈数Z ， 按式( 4 6 ) 验算， 为保持钢丝绳的耐久性， 一般乙 20 ,1- 4 0 0 01- 2 0 0 01- 100 01- 50 0/之/ /勺了7无载挠度有放侥度安装饶度滑车高度弦线倾角鞍座高程地面距离地面高程支vA I F支架号图D 1 索道线路侧型图的格式L Y 1 0 5 6 一 9 1 附录E索道线路测t野帐 ( 参考件)表 E l 索道线路三角高程测量野帐测站测点仪 邺 月 I中丝读数 R垂直 at ga甲l t g a臀各点高程 H注后视前视全缘 1口0X XX X X15 0X X X义 X X火 X21 0 0X X XX 冰 XX X注: 视准R时， 务使R=Hl 的条件下测出口 值， 以利计算H值. 表 E Z 索道线路横断测量野帐备注( 附图)树种径级R 左一111=h 左R 左甲桩号甲R 右R 右一Hl =h 右树种径级备注( 附图二 附录F集材索道的牵引计算 ( 参考件)F l 全悬式集材索道的牵引计算F l . 1 拖集木材时作用在承载索上的载荷Q，Q =按式( F I)计算:Q ， + Q Z +Q ，(F l)式中: Q ， 跑车质量， k g ;Q : 木材质量， k g ;Q 3 作用在跑车上工作索的质量， k g 。F l . 1 . 1 拖集时木材质量Q : 的确定: 捆挂原条的小头， Q ， 的算式为( F 2) Q : 一 合 V l， 1 +b . 捆挂原 条的 大买， Q : 的 算式为(F3)普 V l产 Ic O s a山 ， + 普 V l， 1 ，n a: (FZ)Q: =普 V lo 1+ 告 V lp l一 “ 因 1 + 告 V l* 1n 一 (F3)L Y 1 0 5 6 一 9 1式中: v 原条材积 mi ; F , - 一 木材密度， k g / m ; 。 地面坡角， ( 。 ) ; 。原条在地面运行阻力系数， 一般夏季时取。 1 =0 . 7 ， 冬季时取。 、 = 0 . 5F 1 . 1 . 2式中: q .拖集时作用在跑车上工作索质量Q 。 的确定:Q 3 = q , L , k ,(F 4)L . , k , 工作索每米质量. k g / m;工作索长度， m;工作索悬空长度系数F 1 . 1 . 3 承载索容许载荷T m ， 按下式确定:q一2T m 一 4 CT ,) 一 。 *f。丁w5 W_” ” ， “ “ ， “ 一 (F 5)式中: C T , )一一 承载索的额定破断拉力， N;承载索的安全系数;F 1 F- . 乙 q 承载索的每米质量, k g / m; h 一一 跑车在承载索作用点到线路至高点间的高旅 ， 、 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 T 尸T=按式( F 6 ) 计算:( 1+- . C , ) ( Q : 一q , L , s i n p )” ， ” . “ . . ， (F 6)式中: - x滑轮IR力系数， 由式( 3 7 ) 计算， 通常w . =0 . 0 3 ; C 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 ,F 1 . 2 . 2 起升木材时牵引索拉力P ,， 按式( F 7 ) 计算: I - ( 1 +-C , ) ( V , p一Q 沪s i n p ) 。 ， ， ( F 7)F l . 2 . 3 木材悬空运行时牵引索拉)I . ， 按式( F 8 ) 计钟: P , =C ( V , p+Q +k , Q , ) ( c o s p k一、 i n , 3 ) ) ( 1 +-,HC ) +A P G ( F 8)式中: k跑车运行阻力系数 由式( 3 4 ) 计算; 尸 跑车起动时惯性力， N。 其算式为: 尸 。 =F ， 3Fi . 3 .k , 牵引索悬空长度系数， 当线路长度在5 0 0 回空索拉力计算合 ( V ,p , + Q , + k Q ,) am以 上 时， k , =。 . 3 - - 0 . 6 .1 重载跑车下滑时， 靠近回空卷筒的回空索拉力P H， 按式( F 9 ) 计算: P H = C (V 。 (L H + a ,) (s in “ 一 f ,c o s p ) 一 L ,q ,(s in a - c o c a 一， “ + - H C d F 9 )式中: a木材对承载索的荷重系数， 全悬时， a H =1; 小头半悬时， a H =1 / 32 / 3;大头半悬时， a H 一h , 跑车增力倍数， 如增力式跑车b , =2 ; G S 3 跑车b , =3 . 7 5 ;a ; - 一 全悬集材时， 工作索的悬空部分对承载索附加载荷系数， 当索道长度为5 0 0 m以下时L Y 1 0 5 6 一 9 1a , = 1 . 0 5 , 索道民度为5 0 0 -1 0 0 0 m时. a 。 二l . 1 :L z 回空索的计算长度， m。 它等 于 线路民度: m2 C :F 1 . 12 P $式 中: 尸 回空索每米质量, k g / m; 钢索在地面运行的阻力系数， 一般。 : =0 . 4 -0 . 6 ; 钢索悬空时。 : =。 ;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( F 1 0 ) 计算:= C P k +q , ( L一L , ) k , s i n f ) ( 1 +a H C 2 ) 一g , L , ( s i n a一C o s a . i ) ( 1 +- H C )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 : P k = C A P , + ( Q , +q , L , k , ) ( s i n ( 一C o s fl k ) ) ( 1+ H C);一 (F 1 0)， 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( 4 1 ) 计算;C 2 回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。F 2 增力式集材索道的回空索拉力计算 跑车回 空时， 靠近回 空卷筒处的回 空索拉力P 咨 ， 按式( F 1 1 ) 计算: P H=C ( P I +q , L , k , s i n fl ) ( 1 +- H C 2 ) 一g 2 L , ( s i n a一C o s a a 2 ) ) ( 1 +- H C , ) . . . . . . ( F l l)式中: 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: P k = ( Q, +g z L z k z +q , L , k , ) ( 、 ， :了 卜了 k ) +q , L , k , ( 1 +- H C , ) ; L 2 主索下边的回空索长度， 。; L 2 回空原在线路一侧的 铺设长度， m; L , 主索下面的起重索长度,m.F 3 半悬式集材索道的牵引索拉力计算 增力平U : 弋 .Iz 材索道在等速运行条件下， 牵引索拉力P B ， 按式( F 1 2 ) 计算:P s = V IP , C黔+ 一 (一 ， * - s in # ) (1 + -C, )+ ( 1 一 、 ,)L I q !+ 4 z2( c o c a二 : 一 s i n e )+ 1 - a , V IP ,b , 一 困1一 、 wa)+g , L , ( c o s a m z +s i n s ) ( 1 +- H G 2 ) (F1 2)式中: 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 s in 署 ， * 为 木 捆 吊 索 与 回 空 索 的 夹 角， 式( F 1 2 ) 应加上惯性力P c， 其算式如下:P 。 一 (Q , + Q z + q ,L , + g 2L z ) 子 。跑车运行速度， m/ s ; t 起动时间， 一般t =3 4 s ,F Q 循环牵引 式集材索道的牵引索计算F 4 . 1 循环牵引索在运行中的总阻力 P， 按式( F 1 3 ) 计算: Y A P=Z A P , + Y A P , +E A P 二 ( F