- •2. Технология и оборудование нижнескладских работ
- •2.1. Режим работы нижнего лесопромышленного склада и его параметры
- •Режим поступления и отгрузки древесины
- •Задания для выполнения практической работы
- •2.2. Кабельные краны
- •2.3. Раскряжевочные установки с продольным перемещением хлыста
- •Диаметр пильного диска определяется по формуле
- •2.4. Раскряжевочные установки с поперечным перемещением лесоматериалов
- •2.5. Продольные сортировочные транспортеры
- •Задания для выполнения практической работы
- •2.6. Окорка лесоматериалов
- •Удельное сопротивление kО при окорке свежесрубленной еловой древесины тупыми короснимателями на роторных окорочных станках, кН/м
- •2.7. Круглопильные станки для продольной распиловки
- •Задания для выполнения практической работы
- •2.8. Раскалывание короткомерных лесоматериалов
- •Максимальное усилие, которое необходимо приложить к клину для раскалывания кряжа,
- •Задания для выполнения практической работы
- •2.9 Расчет пневмотранспортных установок
- •Задания для выполнения практической работы.
- •Расчет пневмотранспортной установки нагнетательного типа
- •Задания для выполнения практической работы
- •2.10. Определение объемов работ, количества отходов, выхода готовой продукции
- •Сортиментный план
- •Объемы работ, выход готовой продукции и отходов на нижнем складе, в год
- •2.11. Технологическая схема нижнего лесопромышленного склада
- •Технологическая схема прирельсового нижнего лесопромышленного склада
- •Технологическая схема берегового нижнего лесопромышленного склада
Задания для выполнения практической работы
Разработать структурную схему технологического процесса нижнего лесопромышленного склада.
Определить запасы сырья и готовой продукции, объем отходов на складе. Построить интегральный график режима работы склада.
Определить объем штабеля сырья и готовой продукции, число штабелей.
Разработать схему расположения подъемно-транспортного оборудования на участках разгрузки и создания запасов сырья, штабелевки и отгрузки готовой продукции.
Вычислить показатели работы нижнего лесопромышленного склада.
2.2. Кабельные краны
Натяжение несущего каната. Схема кабельного крана представлена на рис.2.4. Натяжение несущего каната (рис.2.5) определяют с учетом его нагрузки: равномерно распределенной от собственного веса и сосредоточенной от веса тележки с грузом. Тележка с грузом находится в точке с на расстоянии x от опоры а. Натяжение каната в точке а равное z разложим на вертикальную v и горизонтальную h составляющие. При определении влияния собственного веса несущего каната длину линии авс принимаем приблизительно равной ав, соединяющей вершины мачт, т.е. полагаем, что авсl, где l - расстояние по горизонтали между точками крепления несущего каната к опорам.
Рис.2.4. Схема кабельного крана
Рис. 2.5. Расчетная схема к определению натяжения несущего каната
Для определения вертикальной составляющей v составим уравнение моментов всех сил относительно точки в:
, (2.14)
где вес равномерно распределенной нагрузки от собственного веса, приходящийся на 1 пог. м. несущего каната, Н/м; q - сосредоточенная нагрузка, приходящаяся на один несущий канат, Н.
Для кабельного крана с двумя несущими канатами, учитывая, что вес поднимаемой пачки неравномерно распределяется между ними, q=0,6, ; где вес грузовой тележки, Н; вес подвижной части полиспаста с захватным устройством, Н.
Для определения горизонтальной составляющей н рассекаем канат в точке с, отбрасываем правую часть, заменив ее условным натяжением и рассматриваем условие равновесия левой части несущего каната:
, (2.15)
где провес несущего каната на расстоянии x от левой опоры, м.
Расчет ведем для наиболее нагруженного сечения каната.
Горизонтальная составляющая h будет иметь максимальное значение, когда тележка с грузом находится в середине пролета, при этом и , где максимальная стрела провеса.
Принимая , где отношение максимального провеса несущего каната к пролету, получим
. (2.16)
Вертикальная составляющая v при нахождении тележки посредине пролета определяется из выражения
. (2.17)
Полное натяжение несущего каната определяется по формуле:
. (2.18)
Коэффициент запаса при выборе несущего каната принимается равным 3,5.
Натяжение грузоподъемного каната. Натяжение грузоподъемного каната определяется по формуле:
, (2.19)
где кратность полиспаста; кпд блока; m1 - число блоков, огибаемых грузоподъемным канатом и вращающихся при подъеме груза.
По подбирается сечение грузоподъемного каната. Коэффициент запаса прочности принимается равным 5.
Мощность для подъема груза кабельным краном определяется по формуле:
, (2.20)
где число несущих канатов на кабельном кране; скорость подъема груза, м/с; кпд передач от двигателя к грузоподъемному барабану лебедки крана.
Натяжение тягового каната. Натяжение тягового каната складывается из усилий , и .
Усилие , необходимое для преодоления сопротивления трения тележки при ее движении с грузом на подъеме под углом , равно
, (2.21)
где коэффициент трения скольжения в опорах катков тележки (0,1 - при бронзовых втулках; 0,01…0,15 - при шариковых подшипниках); и диаметры ходового колеса тележки и его оси, м; коэффициент трения качения катка тележки по несущему канату (для канатов открытой конструкции 0,0005…0,0006 м; для канатов закрытой конструкции 0,0003….0,0004 м); угол между касательной к несущему канату в месте нахождения тележки и линией, соединяющей вершины мачт.
Усилие монтажное натяжение, придаваемое тяговому канату, чтобы он провисал под влиянием собственного веса не больше, чем несущий канат. Усилие может быть определено по формуле:
, (2.22)
где вес 1 п. м тягового каната, Н/м.
Усилие возникает в тяговом канате вследствие сопротивления трения в блоках движущейся тележки, которые перекатываются по грузоподъемному канату.
Расчетная схема четырехкратного полиспаста приведена на рис. 2.6.
Рис. 2.6. Расчетная схема к определению натяжения тягового каната
Если тележка движется вправо, определяется как разность между натяжением сбегающей и натяжением набегающей ветви грузоподъемного каната:
. (2.23)
Груз подвешен на четырех ветвях грузоподъемного каната, поэтому
. (2.24)
Так как ; и , то, подставляя их значение в выражение (2.24) и решая его относительно , получим
. (2.25)
По натяжению тяговый канат рассчитывается на прочность. Коэффициент запаса прочности принимается равным 4.
Мощность для передвижения тележек кабельного крана определяется по формуле:
, (2.26)
где число блоков, огибаемых тяговым канатом на участке между тележкой и лебедкой; скорость движения тележек, м/с; КПД передач от двигателя к тяговому барабану лебедки крана.
В формуле (2.26) при определении , и необходимо учитывать, что вес груза входит полностью, а , и умножаются на число несущих канатов.
Если подъем и передвижение груза могут производиться одновременно, общая потребная мощность определяется по формуле:
. (2.27)
Расчет размеров мачт и крепящих их растяжек. Для расчета размеров мачт и крепящих ее растяжек рассматриваем усилия, действующие на вершину одной из мачт (рис.2.7); при этом учитываем натяжение растяжек и несущего троса, а также грузоподъемного и тягового тросов, огибающих направляющие блоки, закрепленные на вершине и у основания мачты.
Рис. 2.7. Расчетная схема к определению усилия в мачте и натяжения в крепящих растяжках
Проецируя все силы на вертикальную и горизонтальную оси и приравнивая суммы проекций нулю, получаем:
, (2.28)
, (2.29)
где усилие в мачте, Н; суммарное натяжение растяжек, Н; угол наклона проекции растяжек на вертикальную плоскость, проходящую через несущий канат.
Из приведенных уравнений имеем:
, (2.30)
. (2.31)
По усилию т определяется сечение растяжек. При определении диаметра троса для растяжек запас прочности принимается равным 3…3,5. Если мачта удерживается двумя растяжками, усилие, приходящееся на одну растяжку, определяется по формуле:
, (2.32)
где угол между растяжками (в плоскости растяжек).
Мачта рассчитывается на продольный изгиб.
Высота мачты кабельного крана определяется по формуле:
, (2.33)
где наибольшая высота нагруженной единицы подвижного состава (или штабеля), м; l - длина стропов или высота грейфера, м; с- расстояние от несущего каната до поднятого грузоподъемного крюка, м; запас, приблизительно равный 0,5 м.
Задания для выполнения практической работы.
Определить натяжение несущего, грузоподъемного и тягового канатов кабельного крана.
Определить мощность необходимую для подъема груза кабельным краном.
Определить мощность необходимую для передвижения тележек кабельного крана.
Рассчитать размеры мачт и крепящих их растяжек.