Задание

Выполнить расчет основных параметров рабочей поверхности клещевин пачкового или клещевого захвата трелевочной машины на основании приведенных теоретических сведений.

Исходные данные для выполнения расчета представлены в табл. 20.1.

Таблица 20.1

Исходные данные для выполнения практического занятия № 20

Вариант	a, мм	mп, кг	d, м	lхл, м	dхл, м	Тип захвата
1	500	2200	0,25	9	0,23	Пачковый захват
2	0	2500	0,30	11	-	Клещевой захват
3	600	2800	0,27	9,5	0,25	Пачковый захват
4	100	2300	0,25	10	-	Клещевой захват
5	700	2400	0,29	12	0,27	Пачковый захват
6	200	2600	0,32	14	-	Клещевой захват
7	800	2700	0,20	13	0,19	Пачковый захват
8	300	2900	0,31	16	-	Клещевой захват
9	550	2450	0,21	12	0,20	Пачковый захват
10	400	2350	0,34	11	-	Клещевой захват

Контрольные вопросы

1. В чем заключаются технологические отличия пачкового и клещевого захвата?

2. Перечислить основные конструктивные параметры захватного устройства трелевочной машины.

3. Какова величина центрального угла, которую рекомендуется принимать для пачкового захвата?

4. Какое расстояние между осями крепления клещевин целесообразно принимать при проектировании клещевого захвата?

5. Назвать особенности расчета площади просвета между сомкнутыми клещевинами для пачкового и клещевого захвата.

Практическое занятие №21

Расчет привода захвата трелевочной машины

Цель: получение навыков расчета основных параметров привода пачкового или клещевого захвата трелевочной машины.

Основная часть

Расчет привода захвата производится исходя из условия надежного удержания в клещевинах захвата трелевочного трактора (или в пачковом захвате) максимального по диаметру дерева (или пачки деревьев).

В этом случае, силы, удерживающие одно или несколько деревьев в клещевом захвате, складываются из сил трения деревьев о рычаги под действием силы тяжести деревьев и сил трения рычагов о периметр дерева (пачки деревьев) при обжатии последних.

Условие надежности удержания деревьев в клещевом захвате можно выразить неравенством

F_Д + F_P ˃ F_сопр, (21.1)

где F_Д – сила трения одного или нескольких (пачки) деревьев о зажимные клещевины под действием силы тяжести (веса) деревьев, Н;

F_P – сила трения зажимных клещевин о деревья при их обжиме, Н;

F_сопр – сила трения волочащейся по земле части дерева или пачки деревьев, Н.

Сила трения F_Д выражается следующей зависимостью

F_Д = nG_Д(П) · f₁, (21.2)

где n – часть веса одного дерева (или пачки деревьев), приходящаяся на захват;

G_Д(П) – вес одного дерева (или пачки деревьев), Н

G_Д(П) = V_Д(П) · ρ ·g, (21.3)

где V_Д(П) – объем одного дерева (или пачки деревьев), м³;

ρ – объемная масса древесины, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с²;

f₁ – коэффициент трения деревьев о клещевины захвата, f₁ = 0,34…0,48.

Сила трения волочащейся по земле части дерева или пачки деревьев F_сопр определяется как

F_сопр = (1 - n)G_Д(П) · f₂ · f₃ · f₄, (21.4)

где f₂ – коэффициент сопротивления перемещению части дерева (или пачки деревьев): для лесосеки и волока f₂ = 1,34…1,73, при вытаскивании дерева из-под других деревьев в полосе повала f₂ = 2,13…2,94;

f₃ – коэффициент возможного возрастания сил сопротивления: для лесосеки и волока f₃ = 1,27…1,31, пи вытаскивании вершины дерева из-под других лежащих деревьев f₃ = 1,1…1,23;

f₄ – коэффициент динамичности, f₄ = 1,2…1,5.

Силу трения рычагов о деревья F_Р при взаимодействии одного дерева с клещевинами захватов (рис. 21.1) можно выразить зависимостью

F_P = (N_Л + N_П) f₁, (21.5)

где N_Л и N_П – нормальные реакции со стороны дерева на левую и правую обжимные клещевины захвата, Н.

Рис. 21.1. Расчетная схема привода захвата

Из условия равновесия клещевин относительно точек C₁ и C имеем

; (21.6)

Подставив эти выражения в формулу для определения для определения F_P, получим

, (21.7)

где P_з – усилие гидроцилиндра привода захвата, Н;

h₁ и h – плечи действия левого и правого гидроцилиндров привода захвата в момент зажима дерева (пачки), м;

h_Л и h_П – плечи действия реакций N_Л и N_П, м.

После подстановки в неравенство выражений для определения сил F_Д, F_P, F_сопр и соответствующих преобразований получаем формулу для расчета усилий гидроцилиндров привода захвата

. (21.8)

Диаметр гидроцилиндров рассчитывается по следующей формуле

, м (21.9)

где ∆p – рабочее давление в гидросистеме.

Согласно ГОСТ 6540-68 необходимо выбрать ближайший диаметр гидроцилиндров (табл. 21.1).

Таблица 21.1

ГОСТ 6540-68. Диаметры гидроцилиндров

Основной ряд, мм Дополнительный ряд, мм 4 14 5 18 6 22 8 28 10 36 12 45 16 56 20 70 25 90 32 100 40 140 50 180 63 220 80 280 100 260 125 450 160 560 200 710 250 900 320 400 500 630 800