Лебедки для трелевки и погрузки древесины

Для привода в действие канатных трелевочных и трелевочно-транспортных установок применяются не самоходные и самоходные одно-, двух- и многобарабанные лебедки с количеством барабанов от 3 до 5. Одно- и двухбарабанные лебедки применяются для привода в действие подвесных трелевочных и трелевочно-транспортных установок и рассчитаны на перемещение древесины на большие расстояния. Кроме того, однобарабанные лебедки используются для монтажа канатных установок. Многобарабанные лебедки служат для привода в действие однопролетных канатных трелевочных и трелевочно-погрузочных установок. При необходимости их можно применить на лесосечных работах для штабелевки древесины. Базой для самоходных лебедок служат тракторы, а иногда и автомобили.

Современные лебедки для привода канатных установок имеют высокие тягово-скоростные характеристики, для чего они снабжены коробками перемены передач. Для облегчения управления барабанами лебедки оснащены пневматическими фрикционными муфтами сцепления и пневматическими тормозами. Для плавного подтормаживания барабанов применены дифференциальные золотники.

Основными параметрами лебедок являются количество барабанов, канатовместимость и тяговое усилие барабанов, скорость движения канатов. Число барабанов на лебедке зависит от количества выполняемых ею операций. На выполнение каждой операции, как правило, требуется два барабана один из которых рабочий (перемещает груз и т.п.), а второй служит для подачи прицепного оборудования к месту захвата груза (возвратный барабан).

Трелевочная лебедка состоит из следующих основных узлов: двигателя, барабанов, механизма передачи от двигателя к барабанам, оборудования для управления барабанами лебедки, кабины и рамы. На некоторых лебедках устанавливается генератор повышенной частоты тока для питания энергией электропил и осветительных приборов (рис. 1).

Рис. 1. Кинематические схемы трелевочных лебедок: а – пятибарабанная лебедка ЛЛ-8; б – двухбарабанная лебедка ЛЛ-12А; 1 - двигатель; 2 - коробка перемены передач; 3 - коробка отбора мощности; 4 – основной возвратный барабан; 5 – генератор тока; 6 - пневмокамерные муфты; 7 - основной грузовой барабан; 8 - вспомогательный приставной барабан; 9 – редуктор; 10 – грузовой вспомагательный барабан; 11 - возвратный вспомогательный барабан; 12 - компрессор

Двигатель лебедки — дизельный с воздушным или водяным охлаждением. Для облегчения запуска в холодное время года на двигателе может устанавливаться предпусковой подогреватель, как, например, у лебедки ЛЛ-8. В зависимости от развиваемого тягового усилия грузовыми барабанами мощность двигателя может быть от 37 до 132 кВт. Для обеспечения возможности переключения передач двигатель снабжен муфтой сцепления.

Лебедка ЛЛ-8 предназначена для трелевки и погрузки леса на лесовозный транспорт и может применяться на разгрузке, штабелевке и сбросе в воду древесины. Лебедка — четырехбарабанная. Она может выпускаться в пятибарабанном исполнении, с генератором повышенной частоты тока.

Лебедка ЛЛ-10 (рис. 2, а) имеет грузовой барабан, приводимый в движение электродвигателем мощностью 7,5 кВт.

Рис. 2. Кинематические схемы однобарабанных лебедок: а —ЛЛ-10; б — ЛЛ-26Б; 1 — двигатель; 2 — соединительная муфта; 3 — редуктор (коробка перемены передач); 4 — барабан; 5 — шестерня зубчатой передачи; 6 — муфта включения; 7 — тормоз; 8 — карданный вал; 9 — клиноременная передача

Передача крутящего момента от электродвигателя на барабан осуществляется через упругую муфту, двухступенчатый редуктор, вал и кулачковую муфту включения барабана. На ведомой части упругой полумуфты установлен электрический колодочный тормоз.

Включение и отключение барабана от привода производятся кулачковой муфтой с приводом от электромагнита. Наибольшее тяговое усилие 15,5 кН, скорость движения каната на нижних витках 0,44 м/с, канатоемкость барабана 100 м при диаметре каната 9,9 мм. Масса лебедки с канатом 500 кг.

Лебедка ЛЛ-26А имеет привод от дизельного двигателя мощностью 37 кВт, наибольшее тяговое усилие 40 кН, скорость движения каната от 0,6 до 7,1 м/с. Канатоемкость барабана 1350 м при диаметре каната 13 мм. Масса лебедки с канатом 2,1 т.

Лебедка ЛЛ-26Б (рис. 2,6) в отличие от лебедки ЛЛ-26А приводится в действие от двигателя мощностью 39 кВт, наибольшее тяговое усилие 49 кН. Лебедки ЛЛ-26А, ЛЛ-26Б применяются для канатных установок при транспортировке лесоматериалов с гор, они снабжены специальным устройством для самопередвижения по склонам. Барабан лебедки имеет встроенный колодочный тормоз, рассчитанный на большую скорость спуска тележки с грузом.

Двухбарабанные лебедки. Эти лебедки находят применение для выполнения трелевочных и погрузочно-разгрузочных работ, а также для выгрузки лесоматериалов из воды, штабелевки и сброски их на воду. Двухбарабанные лебедки в отличие от однобарабанных позволяют подтаскивать лесоматериалы на значительное расстояние и возвращать рабочий канат к месту прицепки груза холостым канатом, навиваемым на второй барабан. К ним относятся лебедки ЛЛ-9, ЛЛ-11, ЛЛ-12А, Л-71Б, Л-71В и др.

Лебедка ЛЛ-9 (рис. 3, а). Привод барабанов осуществляется от электродвигател мощностью 28,3 кВт через эластичную муфту, конический одноступенчатый редуктор и открытые зубчатые передачи. Муфты включения барабанов — фрикционные шинно-пневматические, которые одновременно выполняют функцию муфт предельного момента и предохраняют двигатель от перегрузки. Тормоза — ленточные постоянного включения. Для питания тормозных пневмокамер и шинно-пневматических муфт включения на лебедке установлен компрессор. Управление барабанами дистанционное. Тяговое усилие на грузовом барабане 65 кН, на возвратном барабане 22 кН. Канатоемкость соответственно 200 и 400 м при диаметрах каната 20 и 11,5 мм. Скорость навивки канатов 0,35.. .0,54 м/с и 0,79.. .1,7 м/с. Масса лебедки с канатами 2,5 т.

Лебедка ЛЛ-11 в отличие от лебедки ЛЛ-9 имеет дизельный двигатель с воздушным охлаждением мощностью 37 кВт, муфту сцепления и четырехскоростную коробку перемены передач. Компрессор приводится в действие от двигателя через клиноременную передачу.

Лебедка ЛЛ-12А предназначена для трелевки лесоматериалов подвесным способом в горных условиях. На ней установлен такой же двигатель, что и на лебедке ЛЛ-11. Привод барабанов осуществляется через четырехскоростную коробку перемены передач и двухступенчатый реверсивный редуктор. Редуктор имеет два выходных вала: один для привода барабанов и другой для аэродинамического тормозного устройства, обеспечивающего постоянную скорость спуска груза. Устройство муфты включения и тормозов, а также управление ими такие же, как на лебедках ЛЛ-9 и ЛЛ-11. В отличие от них на лебедке ЛЛ-12А барабаны располагаются на одном приводном валу. Тяговое усилие грузового барабана 40 кН, а возвратного 36 кН. Канатоемкость барабанов 1000 и 1100 м при диаметре грузового каната 13 мм, а каната обратного хода 10 мм. Скорость канатов соответственно от 0,5 до 6,8 м/с и от 0,4 до 7 м/с. Масса лебедки с канатами 3,8 т. Компоновка узлов лебедки позволяет вместо двух барабанов устанавливать четыре.

Рис. 3. Кинематические схемы двух- и многобарабанных лебедок: а — ЛЛ-9; б — ЛЛ-ЗО; в — Л-59; 1 — двигатель; 2 — соединительная муфта; 3 — редуктор (коробка перемены передач); 4 — рабочий барабан,; 5 — возвратный барабан; 6 — муфта включения; 7 — тормоз; в — клиноременная передача; 9 — компрессор; 10 — цепная передача; 11 — канатоведущий шкив; 12 — карданный вал

Лебедка ЛЛ-30 (рис. 3,б) представляет собой модернизированную лебедку ЛЛ-26Б. В отличие от нее она имеет возвратный барабан. Включение рабочего и возвратного барабанов раздельное с помощью фрикционных конусных муфт. На одном валу с возвратным барабаном располагается канатоведу-щий шкив, этот вал приводится во вращение посредством цепной передачи.

Барабаны — чугунные литые или стальные сварные и вращаются на роликовых или шариковых подшипниках. По назначению барабаны делятся на основные и вспомогательные грузовые и возвратные. Основные барабаны служат для трелевки леса, а вспомогательные — для погрузки. Возвратные барабаны предназначены для подачи грузового каната к месту зацепки груза. Включение и выключение барабанов пневматическое. Для этого каждый барабан снабжен пневмокамерной фрикционной цилиндрической муфтой (рис. 4, а). Ведущая часть муфты состоит из шлицевой ступицы 1 с обоймой 2, насаженной на вал, кольцевой резиновой камеры 3, уложенной в обойму, фрикционных колодок 4 и возвратных пружин. Ведомая часть муфты расположена на реборде барабана 6, свободно вращающегося на валу 5, и охватывает ведущую часть муфты. Принцип действия муфты следующий. При подаче сжатого воздуха (через штуцер 9 в крышке 10 по каналу 8 и воздуховоду 7) в кольцевую камеру она увеличивается в объеме и прижимает фрикционные колодки к ведомой части муфты. Вследствие этого муфта включается и барабан начинает вращаться. Возвратные пружины растянуты. Для отключения барабана прекращают подачу воздуха в кольцевую камеру и соединяют ее с атмосферой. В результате давление в камере падает и возвратные пружины отводят фрикционные колодки в первоначальное положение.

Рис. 4. Пневмооборудование барабанов лебедки: а – пневматическая муфта; б – пневматический тормоз

Грузовые барабаны, как правило, снабжены ленточными тормозами ( на однобарабанных лебедках могут быть колодочные тормоза) постоянного включения и состоят из двух стальных лент 12 и 17 с фрикционными накладками, пружины 11 для затормаживания барабана и пневмокамеры 13 с системой рычагов 15 и 16 для растормаживания барабана (рис. 4, б). Для растормаживания барабана необходимо подать сжатый воздух в тормозную пневмокамеру 13. При этом шток 14 выдвигается из камеры и через систему рычагов 15 и 16 отжимает ленту от барабана, т. е. растормаживает барабан. Плавное подтормаживание барабанов обеспечивается дифференциальными золотниками при нажатии на педаль.

Работа фрикционных муфт и тормозов грузовых барабанов, оборудованных пневмоприводом, блокируется. Пневмосистема выполнена так, что при включении фрикционной муфты сжатый воздух одновременно подается и в тормозную камеру, и барабан оказывается расторможенным. Пневматический привод позволяет применить дистанционное управление барабанами лебедки. Для плавного и надежного торможения основной грузовой (трелевочный) барабан имеет дублированный пневмомеханический привод тормоза.

Возвратные барабаны снабжены колодками для прижимания, которые постоянно слегка подтормаживают барабан. Благодаря этому при сматывании каната с барабана не происходит самопроизвольного сбрасывания его витков. В отдельных конструкциях лебедок возвратные барабаны имеют такие же тормоза, как и грузовые (ЛЛ-12А).

Механизм передачи крутящего момента от двигателя к барабанам обычно состоит из коробки перемены передач и редуктора. Коробка перемены передач — четырех- или пятискоростная, что позволяет регулировать скорости движения канатов в широких пределах. Редуктор — цилиндрический или конический, закрытого типа, при необходимости реверсивный.

В механизм передачи может входить еще коробка отбора мощности с одним или двумя выходными валами. Ее устанавливают, когда лебедка оснащается пятым (вспомогательным) барабаном и генератором тока для привода в действие от двигателя этих механизмов.

Оборудование для управления барабанами лебедки пневматическое и состоит из компрессора, баллонов для сжатого воздуха, золотников, пневмокамер, кранов и пневмопроводов. Привод компрессора осуществляется от двигателя лебедки. Для предотвращения опускания поднятого груза в момент переключе­ния барабанов на трубопроводах к пневмокамерам установлены дроссели с обратными клапанами.

Кабина лебедки — металлическая и оборудована вентиляцией и отоплением. Внутри кабины установлен пульт для управления всеми механизмами лебедки. Переднее стекло кабины защищено предохранительной металлической решеткой. В отдельных марках лебедок устанавливается съемная кабина.

Рама лебедки — металлическая, сварная, для удобного перемещения выполняется в форме полозьев.

По требованию потребителя многобарабанные лебедки могут поставляться с генераторами повышенной частоты тока. Обычно на трелевочных лебедках устанавливаются самовозбуждающиеся синхронные генераторы. Распределительный щит монтируется в специальном ящике отдельно от лебедки, так как от вибрации приборы могут выйти из строя. Для отсоединения приводного шкива генератора от двигателя при падении числа оборотов во время пиковых перегрузок лебедки применена обгонная муфта. Благодаря этому ротор генератора за счет кинетической энергии маховика может вращаться несколько секунд с прежней скоростью, этого достаточно, чтобы регулятор восстановил число оборотов двигателя до номинального.

Техническая характеристика лебедок