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

До

где R0

— радиус поворота [формула

(370) ].

Мощность двигателя

механизма

надвигания

tfB = £s*L,

(378)

где Р н

=i Р — находят

по формуле

(312);

Ц е л ь

р а с ч е т а ^ определение основных параметров и потребной мощ­

ности двигателя станка.

И с х о д н ы е

д а н н ы е :

назначение

станка — поперечная

распиловка

хлыстов большого

размера (см. рис. 34, б), двигатель механизма пиления

имеет

мощность N = 15 кет; на ведущей звездочке число впадин г =

8, скорость цепи

v = 15 м/сек;

шаг цепи t = 25 мм; шаг зубьев t3

= 8 t;

наибольший диаметр

пропила dmax

— 90 см; порода — сосна;

средний

объем

Q c p =

0,8

м3;

число

пропилов 6 и средняя длина отрезка / =

5 л; первоначальное

натяжение цепи

S d — 15 дан.

о с н о в н ы х

п а р а м е т р о в .

Тяговое

усилие

О п р е д е л е н и е

на цепи по мощности двигателя из формулы (377) при

Т=Р(1

+ р)

и

11 =

0,8

Толщина среднего звена при. $i = 0,25

аг = 0,25-1,1 =

0,27 см и ширина

отверстия при D — 1,8

dj D — 1,8-1,1 =

2,0 см. Толщина

крайнего звена при

В 2 = 0,2; а 2

= 0,2-1,1 =

0,22 см. Вес цепи д ц =

1 дан/м.

Ширина

пропила [формула (364)] при Д =

3,5 мм

6 ='0,27+ 2-0,22 +

0,35 =

1,1 см.

Диаметр звездочки

[формула (365]) при

25

128 мм.

£ 3

в =

=

sin

л

2-8

Наружный диаметр

звездочки

•£>зв =

128+ 18= 146 мм.

В

расчет принимаем

150 мм.

1,5 dmax

=

Р а з м е р ы

ш и н ы .

Расстояние

между

звездочками

L 0 =

=

1,5-90 =

135 см.

Ширина

шины по бередине

[формула (366)]

при

S 0

=

=

15 дан.

В ш

= 0,15+ 2

' 1 , 3 5

=0,2 м. •

2

8-15

Толщина шины аш = 0,71 —0,1 = 0,6 см.

пропила

[формула

(370) ]

Расстояние

между

осью

вращения шины и центром

* 0 = 1 3 5 - & ^ = 8 2 , 5 ™ . .

2

\

угол

поворота

шины при пилении

из формулы

(369)

Наибольший

s i n - I - =

9 0

=

0,545;

7=1,17

рад.

2

2-82,5

Полный угол поворота шины при пилении уп

=

1,17 + 0,08 =

1,25

рад.

Расстояние между

осью транспортера

подачи и осью вращения пилы [формула

(371)] при уа =

90

=

22,5сж

ха = 1/*82,52

— 22,52

= 79 см.

М е х а н и з м

н а д в и г а н и я .

Скорость надвигания

определяется по

уравнению

(313)

и табл. 7 К' =

2,0 дан/мм2,

/ < д = 1 и К0=

1,4

Т

ЯП

/С = 2-1,4 = 2,8 дан/мм*,

Р =

——

=

— — — =

66 дан

1 +

(х

1 +

0,2

vti

=

=

0,04

м/сек

2,8-1,1-900

Угловая скорость

поворота

шины

ш = — =

= 0,05

рад/сек.

R0

0,825

Мощность

двигателя механизма

надвигания

[формула

(378)] при

Рн

= Р = 66 дан и % =

0,7

.,

66 0,04

N

=

=

0,04 каш.-

100-0,7

П о в е р о ч н ы й р а с ч е т

ц е п и

н а

п р о ч н о с т ь . Полное на­

тяжение цепи [формула (372)] при Рц по формуле (373)

1 • 152

Р ц =

= 23 дан,

9,81

S = 82 +

15 + 23 =

120 дан.

Напряжение на растяжение в среднем звене по ослабленному сечению [фор­

мула (376)]

120

дан/см2,

On =

— = 500

иметь или две ножевые головки, поставленные симметрично,

и тогда

шпала очищается от коры за один ход, или одну ножевую

головку

с окоркой за два прохода. В первом случае для продольного

надвига­

(379)

где d — наибольший диаметр

кряжа;

х — изменяется в пределах от 0 до +

; Ъ — хорда дуги,

&=|/

(*-zAj+H\

(380)

где А и В — нижняя и верхняя постели необрезной

шпалы;

Я — высота необрезной шпалы (см. рис. 35, б).

Если лезвие ножей делается по окружности,

то радиус ее

Ф

b

sin —

=

— . .

2

d

ловки D0

с криволинейным лезвием ножей определяется по скорости

резания

п

_ 2 у '

, о Я П

и0

— —,

;(381)

где со — угловая скорость ножевой головки.

Крутящий момент на валу ножевой

головки

гиб вала,

RP =

PV2,

где Р — усилие резания на ножах, определяемое по формуле

P^Kb0hc^,

(382)

где

К — удельное сопротивление резанию при окорке;

Ь0

— длина дуги, соответствующая' хорде Ь\

vH

hc

— средняя

высота снимаемого слоя;

и v — скорости

надвигания и резания.

При грубой окорке h = б0

и при чистой

f

/г = б0

+ ^

(1—cosy),

(383)

где б0

— толщина

слоя коры

[формула (8)];

D0

— диаметр

ножевой головки [формула

(381)];

Y

— угол, определяемый

из

уравнения

С = ^ Г

>

(384)

где У „ — скорость надвигания;

z — число ножей на головке;

со — угловая, скорость ножевой

головки.

Скорость надвигания

принимается

как заданная или ее находят

по

производительности

_ L H ( 1 +

п0)Пчпп

(385)

ЗбООЛГп

где

Пч

— штучная часовая производительность;

• пп

— коэффициент,

учитывающий

повторность ходов при окорке

одной

шпалы, п0, Кп

и L H имеют те же значения, что и в формуле

(310). В зависимости от числа ножевых головок

значения

коэффици­

ентов /Сп , « 0 и пп приводятся в табл. 8.

Т А Б Л И Ц А 8

Значение коэффициентов

Х а р а к т е р и с т и к а

станка

"о

п п

Станок

с одной

ножевой

головкой . . 0,3-=-0,6

0,7-5-0,8

2-5-3

»

» двумя

ножевыми

головками

0

0,9-5-0,95

l-r-1,2

TT = P + (G + Qus + P)wl,

(386)

где

Р — усилие резания на ножевой

головке;

G и Qm — вес тележки и вес шпалы;

тг — коэффициент сопротивления

движению по

рельсам,

при засоренном пути wx = 0,1.

вес не­

Расчет следует вести на необрезные шпалы, наибольший

обрезной

шпалы Qm = 100 дан.

•

ление движению механизма вальцовой подачи,

отнесенное

к

шпале,

7 т = 0 ш ю г + Р п ( ш п + даг) + Р ( 1 + ю г ) л ,

(387)

где

Рп

— усилие прижима, передаваемое от прижимного вальца

на шпалу;

п — число ножевых

головок;

wr

и wn

— коэффициенты

сопротивления

движению

груза по

роликам и прижимного вальца по шпале,

wr

= 0,05

и wn = 0,2.

Прижимное

усилие

определяется

по условиям сцепления

груза

с прижимным

вальцом

Рп==К(РУ2-дш,г)

^

l-in

±

wn

где f i n

— коэффициент сцепления

груза с вальцом, для гладких валь­

цов р,п =

0,3 и для рифленых. р,п

=

0,7;

(Хг

— коэффициент

сцепления

груза с

роликами транспортера;

Иг = I V

Если прижимной валец приводной, то в знаменателе следует

взять

знак плюс.

Расчет

шпалоокорочного

станка

Ц е л ь р а с ч е т а

— определение

основных

параметров

станка

и по­

требной

мощности двигателя.

И с х о д н ы е

д а н н ы е :

часовая

производительность

станка

Я ч =

= 80 шпал/ч, станок

периодического действия с одной ножевой

головкой

бара­

банного типа; отношение скоростей

надвигания и обратного хода л 0 = 0,4; над­

вигание

посредством

тележки

с канатной

тягой (см. рис. 35, а);

скорость

реза­

ния v =

25 м/сек;

число ножен — 4; угол резания б =

рад; угловая скорость

ножевой

головки — 150

рад/сек.

4

О п р е д е л е н и е

о с н о в н ы х

п а р а м е т р о в .

Величина

пути

надвигания А н =

^-ш + 'о при /0 =

1,25 м.

L„ = 2,75 +

1,25= 4 м.

Средняя

скорость надвигания

при пП

=

2 и ЛГП =

0,75, формула (385),

4-2(1 +0,4)-80

v„. en =

5

=

0,33 м сек.

о =

=

= 0,33 м.

С =

= 0,0037 м.

sin v = — =

0,011 и у = 0,017 рад,

340

/г = 6 + — ( 1

— cos 0,017) s 6 мм.

2

0 „

, /250 — 165\2

с

см.

83

+1

=18,5

2

d

sin-^- =

i ^ . = 0,66

и

- £ - = 0,72

рад или ф = 1,44

рад.

2

280

2

Длина дуги для этого угла

при d =

28 см

6„ =

ф

-

=

1,44 - —

= 20 см.

2

2

О п р е д е л е н и е

д е й с т в у ю щ и х

у с и л и й и м о щ н о с т и .

Усилие резания на ножевой

головке определяется при удельном

сопротивлении

резанию коры и частично древесины К =

1,7 дан/мм2

и средней

высоте снимае­

мого слоя lic =

2 /з-6 =

4 лш. По формуле

(382)

P = ^ £ 5 l , 7 - 2 0 0 - 4

=

19 дая.

25

Мощность

двигателя при г] =

0,8

/V =

1000,8

5,9

кет.

Тйговое усилие на канате [формула (386) ] при весе тележки 300 дан и шпалы

Q m = 100 дан и Wj,

=

0,1

7 Т

=

19+ (100 +

300+ 19)-0,1 =

61 дан.

Разгон происходит

до начала

резания

и Рс =

0.

Мощность двигателя при Т]н == 0,8 и ин =

0,35

м/сек

61-0,35

„ „

Л'н =

•

=

0,3 кет.

100-0,8

относят наибольший и наименьший диаметры диска Dmax

и

Dmln,

угол наклона образующей конуса или угол конусности а к ,

положе­

ние

поддерживающего ролика по отношению к оси диска, расположе­

ние

подающего вальца.

-Dmin =

(dmax—dmin)

sin

а к ,

(389)

где

а к

— угол

конусности;

dnmx

и dmin

— наибольший и

наименьший

диаметры

окаривае­

мых

кряжей.

Если

принять

относительное изменение скорости резания

_

Dmax—Dmin

D,cp

где

•D„

D

D„

cp

то с учетом

уравнения (389)

sin

аЛл

Kv

Dmin

=

(d„

'dmin)

sin a K

-0,5

(390)

Kv

^max

(dmax

dmin)

sin a K

•0,5)

(391)

Kv

Длина

ножа

Рис. 37.

Расчетная

схема ди­

dmax — d.mjn

(392)

2 sinaK

скового

окорочного станка

2/р = a cos aK + с sin aK и xp = asinaK —ccosaK ,

(393)

где

с = •

^ H i l L и

a = d P + d ^ +

j g H L c p s e y

2

2

2

Яо = -

D„

Y0,25(d

+ dp)*- (0,5d-ypy

+хр,

(394)

«0 = 0,075р - | - ,

(395)

где

d — диаметр

расчетного кряжа;

р — относительное

количество

отходов,

принимаемое

при гру­

бой

окорке 0,03 -г- 0,05

и

при

чистой

окорке

0,08 -г- 0,12 (без коры).

Ширина стружки

b (см. рис. 36, в) в процессе

резания

•

Ь = Yho

(do-fto)

+

]А

(d-h),

(396)

где

h = h0 + б0

и d0 •= d — 2б0 ;

б0 — толщина слоя коры, определяемая

по формуле (8).

. Ширина стружки без коры

Ь0 (см. рис. 36, в)

Ь0 = 2]/~h0(do-

h0).

.

(397)

Длина стружки при угле конусности а к > 1 , 3 0

рад

1=Л/

2 h 0 - ^ - ,

(398)

V

cos а

к

где

Ro — находят по формуле

(394).

Механизм надвигания служит для

продольно-винтового

движения

ведущего

вальца и осью кряжа (см. рис. 37)

t g « = - ^ ,

(399)

где У п

и о , — скорости поперечного и продольного

движений обра­

Я,/ср(1 + 1,5Ф)

( 4 0 0 )

где /с р и Qc p

— средняя длина и средний объем

кряжа;

Сх

— коэффициент заполнения по длине транспортера про­

дольной подачи, Сх =

0,8-ч-0,9;

Ф — коэффициент повторности окорки.

Продольная подача на один

нож

с =

2л^р_

(401)