5. Производительность

Часовая производительность харвестера определяется по формуле:

где φ₁ — коэффициент использования рабочего времени (0,8.. .0,9);

φ₂ — коэффициент загрузки оборудования (0,8);

V_cp — средний объем спиливаемого ствола (0,32 м³);

Tц — продолжительность цикла обработки дерева, ч.

Продолжительность цикла обработки дерева может быть определена по формуле:

Т_ц = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ + t₅ + t₆ + t₇ + t₈ + t₉ + t₁₀ + t₁₁ + t₁₂ + t₁₃ + t₁₄ (29)

где затраты времени, с:

t₁ — на осмотр (20 с);

t₂ — на движение харвестера, с;

t₃ — наведение харвестерной головки на ствол дерева, с;

t₄ — захват, (1 с);

t₅ — опускание харвестерной головки вниз по стволу дерева, с;

t₆ — срезание дерева (5 с);

t₇ — сталкивание спиленного ствола дерева с пня (1 с);

t₈ — падение ствола дерева (4 с);

t₉ — протаскивание ствола дерева через вальцы, с;

t₁₀ — раскряжевка хлыста (40 с);

t₁₁ — сортировка сортиментов (2 с);

t₁₂ — транспортирование харвестерной головки к оси волока (6 с);

t₁₃ — разжатие харвестерной головки (1 с);

t₁₄ — возврат харвестерной головки в исходное положение (1 с).

Время необходимое на движение харвестера до места валки определяется по формуле:

где 1₁ — путь перемещения харвестера (4 м);

v₁ — скорость харвестера (1 м/с).

Подставляя эти данные в уравнение (30) получим:

Время затрачиваемое на наведение харвестерной головки на ствол дерева может быть определено по формуле:

где 1₂ — путь перемещения манипулятора от исходного положения к стволу дерева (4 м);

v₂ — скорость манипулятора (0,5 м/с).

Тогда получим:

Время необходимое на опускание харвестерной головки вниз по стволу дерева определяется по формуле:

где l₃ — путь перемещения харвестерной головки вниз по стволу дерева (1,5 м);

v₂ — скорость манипулятора (0,5 м/с).

Следовательно:

Время затрачиваемое на протаскивание ствола дерева через вальцы равно:

где l₄ — путь перемещение ствола дерева через вальцы (8 м);

v₃ — скорость вальцов (0,5 м/с).

Подставляя полученные значения затрат времени в формулу (29) получим продолжительность цикла равную:

Т_ц = 20 + 4 + 8 + 1 + 3 + 5 + 1 + 4 + 16+ 40 + 2 + 6 + 1 + 1 = 112 с

Таким образом на валку, обрезку сучьев, раскряжевку и сортировку одного дерева необходимо 123 с.

Подставив все необходимые данные в формулу (28) определим часовую производительность равную:

Производительность сменная равна:

Псм = П_ч * t_см

где t_см — количество часов в смене (7).

Заключение

В данном курсовом проекте проведен расчет и проектирование пильного механизма харвестера. В ходе расчета получили следующие данные:

1) В качестве базовой модели выбрана харвестерная головка Н73е фирмы «Ponsse».

2) Пильная шина имеет сегментную форму. Выбран двигатель 4А180М4УЗ для пильного механизма с мощностью равной 30 кВт. Скорость подачи равна 0,2 м/с, а скорость резания 20 м/с.

3) Тип механизма подачи цепной пилы рычажная с гидроприводом. Усилие на штоке Р_ш = 3.5 кН, а масса подвижной части пильного механизма G_n = 0,3 кН.

4) Подсчитана производительность в час 7,5 м3/ч, а в смену 52,5 м³/смен.