可移动装配式林业索道支架受力分析

摘要：支架是集材索道系统的重要组件,用以承托钢索,保证索道有足够的净空高度。但传统的南方人工林集材作业中多数采用活立木作为索道支架,活立木受其生长位置限制,难以保证最优集材路线,不适应现代小规模木材采集需求,为解决人工林索道集材中难以寻找合适的活立木作支架问题,研究设计出一种分段组合加绷索固定的可移动装配式钢管支架。通过力学和仿真分析,对承索方式、不同分段比例及绷索固定位置进行了优化。当分段位置于杆件的0.59L处时,效果最好,抗压能力是没有分段时的1.7倍。支架采用索鞍托索,使支架受力由传统的以承受弯矩为主变成以承受压力为主,改善了支架的受力条件。同时支架中间设置绷索固定后,增加了支架的约束条件,减小了支架的柔度,支架的临界载荷比无绷索固定的支架提高3倍以上。支架设计成分段可拆,降低了单个支架部件的重量,单个部件最大不超过50kg,便于在林区转移安装;支架采用标准镀锌管制造,取材方便,成本低廉,有利于降低索道系统成本。经试验及生产验证,可移动装配式林业索道支架转移、架设方便,使用安全可靠,特别适合山地林区择伐与小规模皆伐集材需要,对在人工林集材作业中推广小型索道集材,减小集材作业对生态环境的影响具有重要的意义。