книги из ГПНТБ / Рахманов С.И. Основы расчета оборудования лесозаготовок

где d

диаметр пропила;

L = 2(# 0 + g0 )sin-|-,

(317)

где <?„

расстояние между траекторией центра пилы и центром бревна;

V

угол поворота рамы, определяемый из

уравнения

Значение углов у1

и уг находят из формулы

cos у

^ + ( а 0

+ в 0 ) 2 - Ь 2

(318)

2#о

( * о + <?а)

В этой формуле для

определения угла ух = у'

принимают b = R-\-r,

а для у2 = у' b = R — г, где R и г—радиусы

пилы и бревна.

лого леса путь надвигания

L = ] /

(R+rf-el-Y(R-rf-el.

(319)

' 2 + ( - f +

УаУ~^

(320)

N =

(321)

где Р — усилие резания, формула (312);

v — окружная скорость пилы;

т) — коэффициент полезного действия передаточного

механизма.

пользования кинетической энергии вращающихся

частей пильного

механизма и двигателя, его мощность может быть уменьшена и при­

нята

равной

N'

= N—N,

= N—6^ — ^ — ,

(322)

где

L — путь надвигания в пропиле; для продольной распиловки

равен, длине распиливаемого материала,

а для поперечной,

определяется,по формулам (317) и (319);

vn — средняя скорость

надвигания;

v — скорость

резания;

g — ускорение

силы тяжести;

О — вес пилы;

б — коэффициент снижения

числа оборотов

двигателя;

Кк

— коэффициент, учитывающий момент инерции

вращающихся

частей

двигателя и

передаточного

механизма, Кп =

= 1,1-*-1,25.

Вес

пилы диаметром от 1,0 до 1,6 м приближенно

определяется

по формуле

G =

31 £>2, где D —диаметр пилы,

м. Коэффициент б

находят из

уравнения

6 = 1 — [ l — as(^ +

] A 2 — 1 ) ] \

(323)

где a == 0,6-r-0,8;

s — величина

относительного

уменьшения числа оборотов двига­

теля и пилы, s = 0,03;

^ __

мтах

мн

'

где МТАХ

и М„ — моменты на валу двигателя наибольший й номиналь­

ный; для асинхронного двигателя X =

2,3.

N' = N — 6 - 1 0 - 5 ^ у ^ .

(324)

При регулировании скорость надвигания

он — величина перемен­

формуле (324)

следует

принять

С"

Для случая, когда

vB изменяется в зависимости от высоты пропила

то в той же

формуле

с"

н

Я

менного значения и„ в формулу (322) окажется,

что второй член ее

Ni обратно пропорционален квадрату диаметра

пропила. Вследствие

руется в зависимости от высоты

пропила при vnH = const

или Рн =

= const, то мощность двигателя находят по усилию резания

[формула

312)], в

которой

принимается

HvH = const или

берут

Рн

=

а0Р,

где а0 = const. В этом случае,

когда мощность

двигателя

задана,

скорость

надвигания определяется следующим

образом. При работе

с постоянной скоростью надвигания

_

lOOWr)

(326)

КЪНп

где Нтах

— находят по формуле (315) по d„

Если

скорость

надвигания

*тах-

по

уравнению

va =

регулируется

= / (d), то в формуле (326) Нтах

принимается в зависимости от ступени

= const

или Ри = const в формуле (326) вместо Нтах

принимают

Я с р , которое находят по уравнению (316) для переменного значения

диаметра

пропила.

Г л а в а

XIII

ОСНОВЫ РАСЧЕТА

СТАНКОВ С КАЧАЮЩЕЙСЯ РАМОЙ

ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ

РАСПИЛОВКИ

мов надвигания, различных

по своему устройству.

Радиус

качания рамы R0

принимается

в маятниковых станках

с верхней

подвеской

Я 0

=

(1,1-*-2,1)Г>,

sin I n =

( 3 2 ? )

< а ' = ^ -

< 3 2 8 )

xa = (R0 + Zo)cos(a2—y2)

и «/a = (# 0 + e0 )sin(a2 — y2)-r-r,

(329)

где уа — угол; определяется

по формуле (318) при у2 — у'

и Ь —

R-r,

а ,

угол наклона рамы в крайнем нижнем

положении

а , == а , -Vn.

где а г

— угол наклона рамы в крайнем верхнем

положении;

муле

~

•

M = P(a0sinq>

± cosq>)(#0-f-e0) ±

MB + Mt,

(331)

где Р — усилие

резания;

я 0

= ^ - = 0,8-ь1,0,

v

Р н — усилие

надвигания при пилении;

резания и

надвигания

ср — угол

между направлениями усилий

(см.

рис. 30, в);

134

R0 — радиус

качания

рамы;

е„ — эксцентриситет;

М( — момент инерции рамы в период разгона;

Мв — момент от веса пильного механизма и рамы' (знак плюс

принимается при совпадении направлений вращения рамы

и пилы)

Al, = / p f ,

(332)

где 1Р — момент

инерции

рамы;

(328)];

со'—-угловая

скорость

[формула

tp — время разгона, ^, = 0,24-0,6

сек.

Если на участке L 0 пила приобретает необходимую скорость

над­

вигания до начала пиления, то в формуле (331) следует принять

Mt=0.

Усилие

на

рабочем

органе приводного механизма, действующего

в точке а

на

раму (см.

рис. 30, в), определяется по уравнению

где

ц.г — коэффициент

трения

груза о рабочий орган;

g — ускорение силы

тяжести;

/ — длина

отрезка;

" р - = — •

где

/р — путь разгона.

Если для увеличения сцепления груза с рабочими органами транс­

портера

применяются

вальцы (см. рис. 31, в), то

V„. max = V 2§ПР1

for

+ " a ( ^ r +

Цв)1 ,

(336.)

где

ц.в

— коэффициент

сцепления

вальца с

грузом;

Р в

— усилие, прижима;

Q — вес груза.

Среднюю скорость подачи по производительности находят по фор­

муле

И „ С Р =

—

•

(337)

п - с р

3 6 0 0 ( l - / < n ) Q c p -

tBn4

где

Пч

— часовая производительность;

/ — длина

отрезка;

Qc p

— средний объем

отрезка;

tB — время

включения

транспортера,

автоматическое

tB =

= 0,3

сек,

ручное tB

=

0,5 сек;

/Сп

— отношение

времени

работы пилы ко времени работы по­

дающего транспортера.

где

(р и t0 — время

разгона и останова груза;

/' — путь перемещения при останове с пониженной ско­

ростью

v',

С =

±

« п

при работе с одной скоростью V =

0, а без применения

упора Ct0 =

= 0. Приближенно, время разгона

tp

и остановки t0 можно находить

по

формулам

0,5^ +

0,08/V

ч=

л : ,

_

«*.

(34°)

0,47V-

,

0,3 +

0,08/V

.

f °

= 0,6 +

0,2iV

СвК-

(341)

v„ = vn.cp-

— . .

(342)

(.'ср

' д о п ^ п . с р ; i - i

P ' =Q ( | ^ + ^ ) '

( 3 4 3 )

где

Q — расчетный вес хлыста;

wn.у

— скорость, с которой подходит груз к

упору;

р.г

— коэффициент сцепления груза с рабочими органами транс­

портера.

Ц е л ь

р а с ч е т а — определение

основных параметров установки, дей­

ствующих

усилий и мощности двигателей

привода ее.

И с х о д н ы е д а н н ы е : установка состоит из пильного станка и транс­

рис. 31, а); механизм надвигания — гидравлический; ход пилы

регулируется

по трем ступеням: для мелких,

средних

и крупных хлыстов;, скорость надвига­

ния регулируется

по уравнению

vnd

=

const, скорость обратного хода в 3 раза

больше скорости надвигания, va. х =

3 v„; рама пилы изготовлена из швеллеров

№

14; соотношение времени работы пилы и подающего транспортера

выражается

коэффициентом Кп = 0,45.

t =

мм,

?ц =

=

Транспортер

подачн

двухцепнон,

цепи разборные,

100

5,1 дан/м;

вес поперечины 20 дан;

опоры — скользящие,

сталь

по

стали,

расстояние между ними i = 1,5 м,

перемещаемый груз —хлысты;

объем наи­

больший Qmax

=

3,2 м3,

средний Q c p =

0,35 м3; число отрезков — 5, резов —

6, наименьшая длина отрезка / = 1 м;. производительность

Я с м =

200 м3,

число

часов работы в смену — 7, коэффициент использования рабочего

времени С, =

/с = 2 (10,5 — 3) +

25 • 0,54 =

28,5

м.

Наибольшая длина хлыста

/х max =

28,5 +

2,5 — 3 =

28 м.

Для

среднего

объема

хлыста

Q c p

=

0,35 м3

при d0

— 21 см длина сред­

него

хлыста

/ х . с р

= 2 (10,5 — 3) +

25-0,21 — 2,25 =

18

м.

Средний

объем

одного

отрезка

Q o . c p =

^P

о

=

0,07

и 3 .

Средняя

длина

отрезка

/ с р

=

—

=

3,6

м.

5

Диаметр

среднего отрезка

acp =

l / ~ _ 2 i 2 I _ =

o,i6 м.

Р

V

0,8-3,6

Диаметр

пилы, формула (303),

при т =

0,14; А = 0; а" =

0;

n — Q;b1

= dmax

= 0,6 м; а' = 90 мм

D - =

2(0,09 +

0,6)

м

1—0,14

Диаметр

фланца

210 мм.

йф =

0,13О =

nD

3,14-1600

с о .

t =

=

—

= 52,4 мм.

96

96

М е х а н и з м н а д в и г а н и я .

Радиус

качания

пилы R0 — 1,0 D или

Ra — 1,6 м. Надвигание

тангентальное при е„=

0,2 м. Угол поворота рамы

при распиловке наиболее крупного бревна определяется из уравнения

У = Yi — Y2.

где углы Ух и уа

находят по формуле (318)

I , б 2 + (1,6+0,2)2—(0.8 +

0.3)2

cos Vi = —•

———•——

——1

— = 0,78; v, = 0,67 рад;

2-1,6(1,6+0,2)

1,62 + (1,6+ 0.2)2

—(0,8 —0,3)3

п о с

cos v» = —

— • — —

—

- 1 — — 0,965;

v2 = 0,26 рад.

Угол поворота

2-1,6(1,6 + 0,2)

у =

0,67 — 0,26 £

0,4

рад.

Путь надвигания, отнесенный к центру бревна

[формула (317)],

L

= 2 (1,6 +

0,2) sin 0,2 =

0,72

м.

Полный путь

надвигания

[формула (311)]

при La =

0,1 м

L„ = 0,72 +

0,1 = 0,82 м.

Соответствующий

угол поворота 1>п находят из формулы (327)

sin

I s . =

=

0,227;

I S - =

0,23

рад;

уп

= 0,46 рад.

2

2(1,6+0,2)

2

Принимаем

у п =

0,47 рад.

1,5 рад и угол на­

Угол наклона рамы пилы в верхнем положении а , =

клона в крайнем нижнем

положении

или

а 2

=

<*i — Yn

а 2 =

1,5 — 0,47 =

1,03

рад.

У а =

(1,6 +

0,2) sin (1,03 — 0,26) — 0,3 = 0,92 м.

Величина

хода

надвигания регулируется

по

трем

ступеням: для

d =

=

10

20 см L„ =

1,2-0,2 + 0,1 =

0,34 м;

d =

30 -ь 40

см, Ltt

= 0,58

см

и d =

50 - 4 - 60 см LH

= 0,82 м.

Скорость

надвигания,

формула

(310), при

Кп

= 0,45, л„ =

0,33 и при

dcp

=

0,16, L„ = 0,34

м; Qcp =

0,07

м3

Л

=

— 36 м31ч,

7-0,8

"

—

0,34 (1 + 0,33) 36

. . .

,

=0,15

м/сек.

3600-0,07-0,45