СОДЕРЖАНИЕ

Задание на проектирование 5

Введение 6

1. Лесотехнические требования 8

   1. Требования, предъявляемые к проектируемой машине 8

   2. Назначение и типы захватных устройств 9

   3. Конструктивные особенности захватного устройства валочно-

трелевочного трактора ТБ-1 А 10

2. Проектирование и расчет захватного устройства 15

   1. Определение основных параметров рабочей поверхности

клещевин захвата 15

2.2 Построение профиля крещевины.............................................................18

3. Построение компоновочно-кинематической схемы захвата 20

4. Расчет основных параметров и выбор элементов гидропривода......... 22

5. Расчет элементов захвата на прочность 25

1. Определение изгибающих моментов действующих на

клещевины захвата 26

2. Выбор материала и профиля сечения клещевины 28

3. Проверка оси, соединяющей гидроцилиндр и клещевину............ 31

4. Проверка оси траверсы 32

5. Проверка опасного сечения траверсы 38

3. Техника безопасности 40

   1. Общие требования безопасности 40

   2. Требования безопасности перед началом работы 41

   3. Требования безопасности во время работы 42

Заключение 45

библиографический список 46

у

Задание на проектирование Рассчитать и спроектировать захватное устройство для трелевочного трактора по заданным параметрам, по схеме, представленной на рисунке 1 Вычертить на листе формата А1 в масштабе захватное устройства. Таблица 1 - Исходные данные Вариант	5
Минимальный диаметр дерева, см	6
Максимальный диаметр дерева, см	20
Давление в гидроприводе МПа	12,5

1 - корпус; 2 - рычаг; 3 - гидроцилиндр; 4 - тяговый рычаг; 5 - тяговая опора

Рисунок 1— Схема захвата трелевочного трактора

5

Современный этап развития механизации лесозаготовок связан с применением различных рабочих органов, устанавливаемых на манипулято­рах.

Трелевкой называется перемещение вырубленных деревьев, хлыстов или сортиментов от места валки до погрузочного пункта. Цель трелевки — сбор древесины со всей территории лесосеки на погрузочные пункты, размещенные у лесовозных дорог. Трелевка сокращает протяженность лесовозных усов и по­зволяет применить эффективные способы погрузки.

Основным трелевочным механизмом в настоящее время является трак­тор. В нашей стране применяются в основном гусеничные тракторы, за рубе­жом (США, Канада, Швеция, Финляндия и др.) — колесные. Тракторы различ­ных типов являются единственным средством трелевки в равнинной и пересе­ченной местности. Тракторами выполняются основные объемы трелевки в го­рах.

В соответствии с правилами техники безопасности гусеничные треле­вочные тракторы можно применять на склонах крутизной до 25°, а зимой и в сырую погоду летом — до 15°.

Трелевка леса колесными тракторами допускается на подъем не более 7°, на спуск в сухую погоду летом — не более 17°, зимой и в сырую погоду летом — не более 13°.

В большинстве случаев лес трелюют в полупогруженном положении, т. е. один конец пачки погружен на трелевочный механизм, а другой конец воло­чится по земле или снегу. Трелевка леса в полностью погруженном положении возможна при использовании на трелевке транспортных средств (например, колесных тракторов) с прицепами или специальными платформами.

В промышленных лесозаготовках на трелевочных тракторах широкое применение нашли традиционные захватные устройства (ЗУ). Они позволя­ют захватывать, и перемещать сваленное дерево (или пакет деревьев)

ВВЕДЕНИЕ

6

Проектирование и расчет ЗУ имеют специфические особенности. Ос­новными элементами рабочих органов этого типа являются захватные ры­чаги и приводные гидроцилиндры.

Знание конструктивных особенностей современных рабочих органов лесных машин и методик их расчета и проектирования являются одними из важнейших требований, предъявляемых к современному инженеру лесного комплекса.

7

1 Лесотехнические требования

1.1 Требования, предъявляемые к проектируемой машине

Проектируемая машина должна обеспечить повышение эффективности общественного производства в результате наиболее полного использования ма­териальных, трудовых и денежных ресурсов. Поэтому разработка проекта новой конструкции машины должна обеспечить экономическую целесообраз­ность использования этих машин в народном хозяйстве.

В конструкции машины находят разрешение противоречия между требо­ваниями эксплуатации и требованиями производства. Требования эксплуата­ции и производства, предъявляемые к конструкции машины, с точки зрения их стабильности неравнозначны. Требования эксплуатации по отношению к одной и той же модели машины могут быть приняты постоянными. В то же время требования производства изменяются в зависимости от уровня технологии и организации производства, которые, в свою очередь, зависят от объема выпус­ка.

Машина может быть использована в интервале температур от минус 40° С до 40° С на равнинной местности с уклонами до 8°, грунтами 1-2 категории и глубине снежного покрова до 1,0 м.

Опорной базой машины является гусеничная ходовая система. Она же служит для её передвижения, которое осуществляется от двух гидромоторов, входящих в состав двух механизмов передвижения.

На ходовую систему через опору поворотную роликовую опирается по­воротная платформа, вращение которой осуществляется механизмом поворота.

Силовая установка, состоящая из дизельного двигателя и приводимого им во вращение сдвоенного аксиально-поршневого насоса, установлена на ре­зиновых амортизаторах в задней части поворотной платформы.

8

На поворотной платформе установлены, кроме того, кабина машиниста, гидрооборудование, электрооборудование, контргруз, капоты, а также гидро

манипулятор, состоящий из стрелы и рукояти с захватно-срезающим уст­ройством. Поворотная платформа при транспортировании машины фиксирует­ся относительно ходовой системы фиксатором.

1.2 Назначение и типы захватных устройств

Захватное устройство (захват) лесных машин предназначено для зажима комлей или вершин поваленных деревьев (хлыстов) при погрузке их в коник.

Поваленные деревья после валки собирают в пачку для трелевки их к ле­совозной дороге с помощью захвата и манипулятора.

Клещевые зажимно-удерживающие устройства универсальны и разнооб­разны по конструктивному исполнению (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1- Клещевые зажимно-удерживающие устройства

а - захват фирмы Итон; б - захват для сбора, погрузки и удержания, деревьев конструкции СибНИИЛП и АМЗ; в - захват фирмы Хиаб-Фоко; г - грейфер конструкции СвердНИИЛХП; д - грейфер конструкции СвердНИИЛХП и

9

МДТИ; е - грейфер для хлыстов конструкции АМЗ; ж - грейфер, снижающий динамические нагрузки конструкции ЛТА; и - зажимно-поворотный клещевой захват конструкции ОТЗ; з - болыиегрузочный захват МЛТИ.

Использование их также различно: одни служат только для захвата оди­ночного дерева или хлыста, поднесения его конца к какому-либо другому удерживающему устройству и установки его в это устройство, другие - для сбора пакета приподнятая его конца и удержания при трелевке. Такие зажим­ные устройства отличаются более сложной конструкцией, кинематикой движе­ния звеньев и увеличенной массой.

В настоящее время в США и Канаде наиболее распространённым устрой­ством для сбора, захвата и удержания при трелевке является захват, разрабо­танный фирмой Итон Форестри Эквинмент. Он состоит из шарнирного узла подвески, четырех тяг, удерживающих грейфер, траверсы, к которой крепятся челюсти грейфера, гидроцилиндра привода челюстей и Х-образных растяжек. Такая конструкция грейфера позволяет раскрывать относительно небольшие челюсти на значительное расстояние (до 260 мм) всего за 3 сек. и в случае тре­левки одиночных хлыстов, прижимают их снизу к траверсе, значительно уменьшая при этом габариты самого захвата. Им можно зажимать пачку или одиночные деревья малого диаметра (140 мм). Еще одной этого захвата являет­ся кинематика движения челюстей при сборе пакета. Если хлысты лежат в один ряд на земле, то опущенный раскрытый грейфер до уровня соприкосновения с землей при зажатии двигает нижние концы челюстей параллельно уровню зем­ли, не заглубляя их в грунт. Надежность удержания трелюемых деревьев высо­ка. Грейфер применяется на бесчокерных установках к тракторам Тимберджек, Три Фармер и др.