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

горизонтальных участков пути

его определяют по формуле (22) при

а = 0, для наклонных при а ; > 0

и для вертикального подъема Т = Q.

нии пачки груза по наклонной плоскости

или

при

вертикальном

подъеме.

Nb — Т =

wTQ, где

В формуле (22) можно

принять

и cos а +

sin а

А

wT =

ь-

—

— — .

(115)

[д. sin ( ф — а ) +

cos (ф —

а)

В

Числитель

А

имеет максимум при ctg а =

и. или

A=VT+p*=——.

sin а

Наибольшее

значение В наступает

при tg (ф—a) — \i.

. В процессе погрузки пачки бревен по деревянным подкладкам ко­

эффициент

(.1 = 0,4 ч - 0,6 .

При

этом условии

а

= 1,18

ч-1,03 рад,

расчет следует вести по Атах

=

1,08ч-1,17.

1,4

рад, при этом ср—а =

Угол ф колеблется в пределах от 1,05 до

= 0 ч - - ^ - и соответственно

В =

1,0ч-1,14.

В

среднем wT =

(0,9ч-

ч-1,0)"}/1-|-рЛ следовательно,

T

^ Q

V i + iF'

(П6)

Таким образом, расчетное тяговое усилие при перемещении

пачки

боты.

Устойчивость передвижной установки с противовесом определяется

по

расчетному опрокидывающему моменту

Mo = T(lc+h0),

(117)

где

Т — тяговое усилие лебедки;

п

кум0

(119)

к

левочные установки

применяются для трелевки на расстояние до

500 м. При высоте

мачты 15—20 м большая часть длины грузового

пачки поднимается над опорой при

(120)

где / — длина хлыста;

/0 — расстояние от комля до центра тяжести

хлыста;

|хг — коэффициент сопротивления движения

груза;

а — угол наклона пути.

определяется

в зависимости от

значения

угла

ср0 =

ср — ее

(см.

рис. 5, б). Если расстояние от пачки до мачты

то ср0 =

0 и

тяговое усилие

Т = Nb находят

по формуле

(21).

Когда

x < L n ,

тя-

rp

Q ((.t cosa + sin a)

1 + ji tg (ф — a)

^

rp _ Q Ц cos a + sin a

П 2 П

грузового каната будет в начале и в конце движения пачки, Т

следует

определять по формулам (21) и (35) и принимать из них большее.

С изменением расстояния х происходит изменение не только ве­

личины Т, но и диаметра ряда

навивки каната

на барабан,

а вместе

с тем и момента на валу барабана лебедки.

Момент на валу барабана

M6^?±}/~D*

+ i^=±d\

(122)

где- D — диаметр барабана;

L '

— канатоемкость барабана;

ЬБ

— длина

барабана;

d — диаметр каната;

г) — к. п. д. барабана;

L

— длина

размотанного

каната

L = AVx,

где А — длина

каната от барабана до вершины

мачты;

х — расстояние от мачты до груза.

4

Для этого

значения |3

х = пН.

После подстановки в формулу (105) -значения

Т по формуле (121)

Н

1

получаем

при — = —

У иm a x = Q ^ C

0 S K + S i

n a ( 1

+ V^ +

rf).

(123)

'+-£-

Расчетное натяжение в оттяжке

находят по

формуле

(106) при

л

7 < — , а Т принимают при наибольшем

его значении для размотан­

ного каната.

Расчет

одномачтовой

трелевочной

установки

Ц е л ь

р а с ч е т а — определение

размеров

поперечного сечения

мачты

и оттяжек одномачтовой лебедочной установки

(см. рис. 8, б).

И с х о д н ы е д а н н ы е :

тяговое усилие лебедки на барабане 6000 дан,

диаметр грузового барабана D =

400 мм, длина его La = 1000 мм,

канатоем-

кость 500 м, диаметр грузового

каната d = 20 мм, высота мачты

Н =

15 м,

число оттяжек — четыре, угол наклона их |3 =

рад,

груз —хлысты

дли­

ной 20 м.

расстояние трелевки — 450 м. Подъем

Наибольшее

волока в грузовом на­

Расчетный

момент

на валу

барабана

,,

T{D

+

d)r\

6000(0,4+ 0,02)-0,98

l o j n ,

дан-м.

Me = — - — ! — — =

——•—•—-—•— = 1240

2

2

Горизонтальную

проекцию

длины провисающей

части

грузового каната

определяют по формуле (45) при Т =

6000 дан; весе 1 м каната диаметром d =

= 20 мм qT = 1,3

дан/м

2-15-6000

= 372 м.

1,3

При перемещении груза в начале

пути с расстояния 450 м только 78 м ка­

ната будет лежать на волоке, поэтому

сопротивлением

движения каната можно

пренебречь.

Расчетный вес пачки при а — 0 и ф 0 = 0 из формулы (21) при коэффициенте

сопротивления движению

пачки по летнему

волоку и = 0,9 и к. п. д. блока

11 = 0,97

_

6000 0,97

. . . .

Q =

.

= 5500 дан.

0,9cos0,175 + sin0,175

Конец пачки поднимается над волоком на расстоянии от мачты хп, который

определяется по формуле

(120), при 1„ — 0,3 I

хп

= 15 - ^ Ч 0 , 1 7 5 + 0 У 2

0

s 40 м.

6

т = 0,9-ca.0,175 + (-.ln0,17siS

^

= ^

^

1 + 0 - 9 - ^

40

Момент на валу барабана при L = А +

х п =

25 +

40 = 65 м по формуле

(122)

стов р 0

при подходе ее к мачте, когда х — 15 м, определяется по формуле (37)

, й

0,915(20 —6)—15-6

. . .

0

n l o c

,

tgB 0 = — '

-

=0,19

В0 = 0,185

рад.

0,9-20 (15 + 2 0 - 6 )

Тяговое усилие при подходе груза к мачте определяется по формуле (35)

при wT

— по формуле (30)

о>т =

/,

6

\

0,9 cos 0,175 +si n 0,175

„

11

20

j

'

=

0,64,

\

1 +0,9

tg 0,185

' = 5500 j

/ ^ -—У

/

+ 0,642 +

0,64 sin 0,36 =

4350 дан.

20

20

0,9 cos 0,175 + s i n 0,175

( ,

=

1,4

Мачта деревянная, круглого сечения. Диаметр

ее находится по формуле (108)

при

/ с = Я

d =

l / 9650• 152 =

38 см.

Р а с ч е т

о т т я ж к и .

Наибольшее

усилие

определяют по

формуле

(106)

при у = —

рад и V = 6000 дан

6

2 М

max = 6000 ^sin - у +

1 j V1

+

1,42 =

15 500 дан.

Сечение оттяжки одинарной свивки при временном сопротивлении

разрыву

16000 дан/см* и запасе прочности

К3

= 5 по формуле

(90) при ZM m a x — S

. . ,

, /

15 500-5

,

d = l , l

I /

,— =

3,1 см.

V

16000-6

/ = / ш г + В + /! +

/„ + /„,

(124)

где / ш т

— длина штабеля;

состава;

В — ширина подвижного

/3

— промежутки между

мачтой,

штабелем и дорогой

прини­

мают:

/ = В + / ш т - И п л + & т + 2 / „

(125)

где / п л

— длина приемной промежуточной площадки;

Ьт

— ширина эстакады продольного

транспортера;

2 ^

— сумма

промежутков'(см. рис.

11).

Обычно

/ п л =15 - г

- 20 м, а 2/ г = 8-г-10 м.

П с р ~

2

'

Hcp=f

+ hT+l„

+ h,

(126)

чаще всего она зависит от высоты штабеля

# ш т .

Большое значение имеет стрела провеса несущего каната. Она вы­

бирается в зависимости от величины

пролета

Для установок с ма­

лым пролетом'до 100 м допускают

'

I

5

10 1

а для больших

пролетов

V 20

25

Расчетная нагрузка. Общая расчетная нагрузка определяется фор­

мулой

QP = Qn + GT + Gn + GK,

где Qn

— вес пачки груза;

GT

— вес тележки с колесами и блоками на ней;

Gn

— вес подъемной части

полиспаста

с

захватными и

прицеп­

GK

ными

органами;

— часть

веса канатов,

воспринимаемая тележкой.

Из

этого общего веса часть его Qp = Qn

+

G„ перемещается подъ­

емным

канатом

вертикально. Приближенно

в

зависимости

от крат­

ности полиспаста Gn = (0,03 -н 0,06)

Qn . Вес тележки GT =

(0,03 ч-

ч-0,06) Qn , а вес канатов

GK = 2lcf,

где ц' — средний вес 1 м

подъемного и тягового канатов. Следова­

тельно,

Qp = (1,03-*-1,05) Qn ;

Qp =

( l , 0 8 - l , l l ) Q n + 2ty'.

(127)

Определение натяжения

канатов.

В подвесных установках приме­

Н а т я ж е н и е п о д ъ е м н о г о

к а н а т а

D

- - ^ Е _

(128)

где

т и г)п — коэффициенты

кратности

и полезного действия поли­

спаста.

Если для подъема груза применяется лебедка с тяговым усилием Т,

то

Р0 ^ Т и из формулы (128) определяется

кратность

полиспаста.

Натяжение несущего каната у высокой мачты

s=-L

)

l / l + (

^

) - ^

(129)

4/ (Qp + f

где

q — вес 1 м

несущего каната.

При Я

= О и

< 0 , 1 , а также

для

<J 0,3

с ошибкой до 5%

можно

принимать

I

'

тогда

S = - ^ ( Q P + t ) ~ P ° -

V ( 1 3 0 )

Для

0,1 натяжение следует увеличить на

5%.

Н а т я ж е н и е т я г о в о г о к а н а т а

составляется из со­

Tp = Qptg-^-

+ Qpw + P0(^^y

(131)

где ш — коэффициент сопротивления движения

тележки

по

несу­

щему канату, w = 0,01 -=-0,02;

т]п — к. п. д. полиспаста;

Фа — угол

подъема пути

движения

тележки;

сра = а'

+ а

(см.

рис.

11). Так как сри, как правило, меньше 0,9 рад, то с ошиб­

кой менее 5% можно принять

tgcpa = -^-(tga' +

tga),

—+-LyX(i—х)

'

+ Р*[Ч?^

'

(I32)

21 xl

v

' 'In

Р = S + Р0

+ Т и Т = Г р + Тх

+ Р0,

когда тележка с грузом

находится по середине

пролета ср = сра и

Р = Pa-

Ц е л ь

р а с ч е т а — определение

основных параметров установки и

поперечного сечения мачт и оттяжек.

И с х о д н ы е д а н н ы е : назначение устройства — разгрузка подвиж­

ного состава,

штабелевка и подача леса

на площадку разделочной установки

несущими

канатами, пролет / =

75 м. Конец подъемного каната

закреплен на

хвостовой

мачте, высота мачт одинаковая,

высота штабеля # ш х =

6 м, лебедка

грузоподъемностью 4000 дан. Вес двух тележек с полиспастами

1000 дан. Ко-

эффнциент

провисания для нагруженного

несущего

каната — .

15

/

Р а с ч е т о с н о в н ы х

п а р а м е т р о в .

Стрела

провеса f = — =

75

= — = 5 м. Диаметр

пачки при коэффициенте заполнения

Ку = 0,8 по фор

15

муле (9)

Dn = 1 /

l±*

= 1,1

м.

20-3,14-0,8

Длина

стропа / с т =

зхОп

Расчетный

вес пачки

при у = 800

дан/ма

Q„ = 15-800= 12 000 дан.

Расчетную

нагрузку

определяют

по формуле

(127),

приняв

а' — 1,5

дан/м

Qp =

l , 0 5 Q n = 12 000-1,05 = 12 600 дан.

Q p = l.lQn +

2/9' =

1,1-12000 + 2-75-1,5= 13400 дан.

Р а с ч е т

у с и л и й

в к а н а т а х .

П о д ъ е м н ы й

к а н а т .

Не­

обходимая кратность полиспаста при г|п

= 0,85 и Р 0 =

Т определяется по фор­

муле (128)

Qp

_

12 600

3,7 ~

4.

Т т ь

4000-0,85

V

Натяжение

подъемного каната

-

1 2 6 0 0

=3700 5а«.

40,85

Натяжение

несущих

канатов

рассчитывают по формуле (130) при q — 2qn =

= 12 дан/м

S =

4-5

( 13 400 +

— 3700 = 48 300 дан.

V

2

}

Натяжение

тягового

каната

определяют

по формуле

(132)

при х — 10 м,

Н = 0 и т)п =

0,85

Г р == 13 400

5

VЮ (75 — 10)1 + 3700 (

= 2400 дан.

10-75

J

\

0,85

)