разные диаметры поперечного сечения, то полный охват жесткими ножами по их периметру невозможен при любом очертании лезвия ножей. Лучший охват можно получить при большем количестве ножей и частичном срезании коры дервева.
Коэффициент сопротивления резанию:
K = |
dс α iс |
(2.1) |
|
||
1 |
i |
|
|
|
где dc – средний диаметр сучка для лиственных пород:
|
|
d |
с |
= 0, 25d 2 |
+0,075d +0, 02 |
(2.2) |
|||||
|
|
|
|
|
|
1,3 |
1,3 |
|
|
||
для хвойных пород: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
c |
= 0, 2d 2 |
|
−0, 076d +0, 0238 |
(2.3) |
||||||
|
|
|
1,3 |
|
|
|
1,3 |
|
|
||
где d1,3 – диаметр дерева на высоте 1,3 м: |
|
||||||||||
|
|
d1,3 |
= |
|
|
Vx |
|
(2.4) |
|||
|
|
1, 7571 |
+1, 2253*Vx |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
α – поправочный коэффициент, для лиственных – 1,3; для хвойных – 1,1 ; ic – количество сучьев на стволе:
для лиственных:
i |
= −42,8d 2 |
+25, 7d |
+15,8 |
(2.5) |
|
с |
1,3 |
1,3 |
|
|
|
для хвойных: |
|
|
|
|
|
i |
= −64,3d 2 |
+509,5d |
|
−15 |
(2.6) |
с |
1,3 |
1,3 |
|
|
|
Усилия на преодоление трения при продольном перемещении: |
|
||||
Pm = (1−k)Qg μg +(kQ +Qn )μn |
(2.7) |
||||
Qg – сила тяжести дерева с сучьями
μд – коэффициент скольжения дерева по стали – 0,3;
k- коэффициент, показывающий какая часть массы дерева идет на срезание – 0,2 – 0,9
Qn – сила тяжести движущихся элементов протаскивающего механизма для канатно-блочной системы: Qn=8000Н.
для гусеничного: Qn=6500Н.
μn – коэффициент трения стали по стали – 0,08-0,012; i – число одновременных сучьев, от 2 до 5.
для лиственных
Qg = 7600Vx +7600Vx 0,3 |
(2.8) |
для хвойных
11
Qg =8100Vx +8100Vx 0,15 |
(2.9) |
|||
Мощность холостого хода: |
|
|
|
|
Nx = |
PmVх |
|
(2.10) |
|
η |
||||
|
|
|||
где скорость холостого хода: ЛП-30Б Vх = 1,8 м/с;ЛП -51 Vх = 2,9 м/с; ЛП33БVх =2,6 м/с;
η – КПД протаскивающего механизма: для канатно-блочного – 0,91;для гусеничного – 0,87.
Усилие на протаскивание дерева:
Pn = Pm +5, 25*104 dc2αnδi |
(2.11) |
αn – поправочный коэффициент на породу, для хвойных – 1,2; для лиственных – 1,7.
δ – угол резания, находится в пределах от 10 до 35. Определим скорость резания:
ϑp |
= |
|
|
|
10η |
|
|
|
|
|
|
N 2 |
l |
− N |
x |
(l |
−k ) |
(2.12) |
|||
|
|
Pn |
уст c |
c |
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Nуст – мощность установившееся протаскивающего механизма:
N
Nуст = K пр (2.13)
пер
Nпр – мощность привода: ЛП-30Б – 27,8 кВт; ЛП-33Б – 55 кВт;ЛП-51 – 61
кВт;
kпер - коэффициент перегрузки, 1,8-2,0; lc – длина сучковой зоны:
|
lс =lд −lδ |
|
(2.14) |
|
lд - длина дерева м; ( принимается совместно с преподавателем); |
|
|||
lδ – длина бессучковой зоны; |
|
|
|
|
для лиственных пород |
|
|
|
|
l |
= −60, 7d 2 |
+56,9d |
−0,3 |
(2.15) |
δ |
1,3 |
1,3 |
|
|
для хвойных пород |
|
|
|
|
l |
= −46, 4d 2 |
+42, 2d |
−0, 7 |
(2.16) |
δ |
1,3 |
1,3 |
|
|
Скорость резания
12
V |
|
= |
η |
k |
|
N |
|
(2.17) |
|
pi |
P |
пер |
уст |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
Мощность выполн ения операций по очистке дерева от сучьев:
N p = |
Pnϑp |
|
(2.18) |
|
η |
||||
|
|
|||
где ϑp - рабочая скорость протаскивания береться из |
справочной |
|||
литературы [1]. |
|
|||
Отчет по практической работе должен содержать: |
|
|||
1.Ис ходные данные к работе.
2.Расчет основных формул согласно индивидуальному заданию.
3.Вывод о проделанно й работе.
ПРАК ТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
РАСЧ ЕТ КЛЕ ЩЕВОГО ЗАХВАТА (ГРЕЙФЕРА)
Цель работы: Произвести расчет основных параметров клещевого захвата трелево чного трактора
Основными параметрами радиального клещевого захвата являются площадь зева замкнутого клещевого захвата Fз , расстояние между рычагами
клещевого захвата по длине лесоматериала lз и масса клещевого захвата (рисун ок 3.1)
Рисунок 3.1 Схе ма к определени ю геометрических и кинематических параметров клещевого захвата (грейфера)
13
Для гидроманипуляторов трелевочных тракторов ТБ-1М и ЛП-18А применяются захваты клещевого типа. Поэтому площадь зева можно определить исходя из максимального диаметра ствола дерева, задаваясь профилем сечения клещевого захвата по формулам:
при круглом сечении
Fз |
= |
πD2 |
|
(3.1) |
||
4 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
при эллептическом сечении |
|
|
|
|
|
|
Fз |
= |
πD2 |
|
|
(3.2) |
|
|
4с |
|
||||
|
|
|
|
|
||
где D - диаметр ствола дерева, м; |
|
|
||||
с - отношение осей эллипса, с =1, 2 ÷1, 4 |
|
|
||||
Величина хода штока равна |
|
|
|
|
|
|
lшт = Dmax −Dmin |
(3.3) |
|||||
При захвате пачек хлыстов или деревьев площадь зева определяется по |
||||||
формуле: |
|
|
|
|
|
|
Fз |
= |
|
Vp |
kk |
(3.4) |
|
|
lср kp kз |
|||||
|
|
|
|
|
||
где Vp – рабочий объем пачки, м3;
lср – средняя длина лесоматериалов, м; (принимается по согласованию с преподавателем)
kp – коэффициент полнодревесности пачки, k=0,6-0,7; kз – коэффициент заполнения площади зева, kз=0,6-0,8; kk - определяется по формуле:
kk = |
Fk |
(3.5) |
|
Fc |
|||
|
|
Fk и Fc – площадь поперечного сечения в конце и по середине его длины; для хлыстов kk=1,5-1,7; для деревьев kk=1,2-1,4;
Масса клещевого захвата, кг находится в определенной зависимости от массы поднимаемого груза по формуле:
mгр = kгрm = kгр Vp ρ |
(3.6) |
где ρ – плотность древесины т/м3;(берется из справочной литературы) kгр – коэффициент, принимается для грейферов без вибратора – 0,3-0,35;
14
m - масса поднимаемого груза, кг.
Чтобы снизить сопротивление хлыстов перемещению в верхнюю зону просвета между челюстями в момент заполнения захвата деревьями или хлыстами, фактическая площадь просвета, занятая хлыстами, а следовательно, и фактическая емкость пачки должны быть на 15-30% меньше расчетной.
Максимальное и расчетное количество деревьев или хлыстов,
зачерпываемое клещевым захватом, определяется по формуле: |
|
||||||
mmax = |
Vx |
|
(3.7) |
||||
V0 |
|||||||
|
|
|
|||||
n =Vx kз |
V0 |
(3.8) |
|||||
|
|
|
|
|
|||
где Vx – максимальный объем площади, м3, который определяется по |
|||||||
формуле: |
|
|
|
||||
Vx = |
Vn |
|
|
|
(3.9) |
||
kn |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
Vn – объем пачки, поднимаемый клещевым захватом, м3; kn - коэффициент плотности укладки хлыстов, kn =0,8 ; V0 – средний объем хлыста, м3;
kз - коэффициент заполнения клещевого захвата деревьями, kз = 0,7 . Число слоев слоев зачерпываемых хлыстов определяем по формуле:
|
n = 0, 75 |
dx |
(3.10) |
|
|
c |
|
||
|
|
|
|
|
где dx |
- средний диаметр хлыста, м. |
|
|
|
Среднее число деревьев или хлыстов в одном ряду определяеться по |
||||
формуле представленной ниже: |
|
|
|
|
|
n = n |
nc |
|
(3.11) |
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
Средний зазор между соседними деревьями или хлыстами, |
||||
расположенными в одном ряду |
|
|
|
|
|
= 0, 02 3 dx lx |
(3.12) |
||
где lx |
- средняя длина дерева (хлыста), м. |
|
||
Величина раскрытия челюсти: |
|
|
|
|
|
l = (dx + ) n |
(3.13) |
||
15