可移動裝配式林業索道支架受力分析

摘要：支架是集材索道系統的重要組件,用以承托鋼索,保證索道有足夠的凈空高度。但傳統的南方人工林集材作業中多數采用活立木作為索道支架,活立木受其生長位置限制,難以保證最優集材路線,不適應現代小規模木材采集需求,為解決人工林索道集材中難以尋找合適的活立木作支架問題,研究設計出一種分段組合加繃索固定的可移動裝配式鋼管支架。通過力學和仿真分析,對承索方式、不同分段比例及繃索固定位置進行了優化。當分段位置于桿件的0.59L處時,效果最好,抗壓能力是沒有分段時的1.7倍。支架采用索鞍托索,使支架受力由傳統的以承受彎矩為主變成以承受壓力為主,改善了支架的受力條件。同時支架中間設置繃索固定后,增加了支架的約束條件,減小了支架的柔度,支架的臨界載荷比無繃索固定的支架提高3倍以上。支架設計成分段可拆,降低了單個支架部件的重量,單個部件最大不超過50kg,便于在林區轉移安裝;支架采用標準鍍鋅管制造,取材方便,成本低廉,有利于降低索道系統成本。經試驗及生產驗證,可移動裝配式林業索道支架轉移、架設方便,使用安全可靠,特別適合山地林區擇伐與小規模皆伐集材需要,對在人工林集材作業中推廣小型索道集材,減小集材作業對生態環境的影響具有重要的意義。