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

Поперечное сечение

оттяжек

при двух оттяжках

на каждой

мачте под уг-

д

род определяется по формуле (97)

лом Ро'= —

6

31 200

16 200

дан.

0,52

2cos

Диаметр

оттяжки при К3

= 3 и Кк — 0,7 по формуле (90)

л

i

i

l

/

'6200-3

=

о ,

а =1,1

I /

2,3 см.

V

16 000-0,7

Бревносвалы

Бревносвалы — подвесные

канатные

установки

(рис. 12) с двумя

подъемно-несущими канатами, на которых груз лежит свободно.

При работе бревносвала подъем груза сопровождается его гори­

зонтальным

перемещением. Это происходит

за

счет разности

углов

наклона и

натяжения

канатов

у

высо­

кой и низкой

мачт.

Основные параметры установки. К ос­

новным

параметрам

относятся

высота

мачт, величина пролета и положение

лебедки по отношению к мачтам.

При

положении

лебедки

у

высокой

мачты

направление движения

канатов

противоположно

направлению

переме­

щения пачки по канату, это повышает

сопротивление

движению • и

приводит

к

перемешиванию

бревен или хлыстов

в пачке. При этом

разность

высот мачт

оказывает большое влияние на натяже­

ние канатов

в точках

А и В. Если ле­

бедка помещена

у

низких

мачт, то на­

правления

движения

канатов

и

груза

совпадают,

сопротивление

движения

груза

будет

меньше,

пачка сохраняет

Рис. 12. Схема бревносвала

свою форму, и разность высот

мачт не

оказывает заметного влияния на раз­

ность натяжений

канатов.

Высота низкой мачты Нь соответствует высоте разгрузочной пло­

щадки. Она принимается

больше высоты подвижного состава

h0, т. е.

Hb > h0. Принимают

Нь

=

2,5 н- 3,5 м. Разность

высот мачт

опре­

деляется по формуле

н=на-н„=к1,

(133)

где / — пролет между

мачтами;

На — h0

__

Нъ — hp

I -

a +

Ъ-Ьр\

_

b-

^-^-\

где h0 и

b — соответственно

высота

и

ширина

подвижного состава;

а — расстояние от оси пути до низкой

мачты.

Для

устойчивого

положения

подвижного состава следует

иметь

а =

= ь+^_

с_

Совместно решив эти уравнения и уравнение (133), получим

^(Нь-hp)

(2С + 6)

.

Hb-(hp

+

KC) '

1

' ;

к вершине В К0 = 0,6,

а при движении к точке А К0

= 0,65 н- 0,7.

Если лебедка находится у низкой мачты

или разгрузочной пло­

щадки,

то наибольшее

натяжение будет в

канатах,

направленных

к точке

В

V4 [I-Duf + {1 -

(136)

sb=jf

к0у н>.

3*

51

tgq y

Н

l-D„

Г л а в а

IV

ОСНОВЫ РАСЧЕТА МЕХАНИЧЕСКИХ ЗАХВАТНЫХ УСТРОЙСТВ

ДЛЯ ЛЕСНЫХ

ГРУЗОВ

ства зависит от конструкции и назначения

погрузочного

механизма,

а также от формы и размеров груза. Расчет захватных

устройств со­

стоит в определении основных параметров

и усилий,

действующих

на рабочих органах.

Основы расчета грейферов

В зависимости от вида груза (бревна, хлысты, щепа)

применяют

щадь зева замкнутого грейфера F3,

расстояние между рычагами

грей­

фера по длине лесоматериала 13, вес грейфера

Qr p .

пачки

Площадь зева грейфера определяется в зависимости от веса

и длины лесоматериалов

по формуле

F3 =

^ — ,

(138)

^ср'УЛ'у/Сз

где Q — расчетный

вес

пачки груза;

у — объемный

вес

лесоматериалов;

/ с р

— средняя длина

лесоматериалов;

Ку

— коэффициент

плотности

укладки

леса

в

пачке,

Ку

=

К3

= 0,6^-0,7;

К3

= 0,6-4-0,8.

— коэффициент заполнения

площади

зева,

На

радиальных

грейферах для

увеличения коэффициента

К3

и

метр

грейфера

В=уГЩ..

(139)

При

эллиптическом сечении грейфера наибольший диаметр

сечения

. - / * К

(140)

где

С — принятое

отношение осей эллипса С =

— > 1 .

Для

ради-

альных

грейферов С — 1,2ч-1,4 .

ь

Расстояние между рычагами грейфера выбирается в

зависимости

от

длины лесоматериала. Для

хлыстов

13 принимается

в пределах

2-4-2,5

м, для бревен 1,2ч-2,0 м.

Вес грейфера находится в определенной зависимости от веса под­

нимаемого груза и определяется по формуле

Для

радиального грейфера

с вибрационным

механизмом

Кгр

=

=

0,2

- т - 0,25, а без него Кгр

— 0,3

-4- 0,35.

Тогда

расчетный

вес

пачки,

исходя из

грузоподъемности крана,

Q =

Q k p

.

(141)

1+Д - гр

53

P^N'Yl+tf,

_

(142)

где

N' = KHN,

здесь /С„ — коэффициент неравномерности

загрузки

челюстей. По

опытным данным, Кк = 1,05 -н 1,15.

Усилие N = Nb с учетом сопротивления

перекатыванию и выдав­

N=--KQ

^

,

(143)

(1 + |гаЦб) Sin Р + (fifl — fl&) COS P

где P — угол наклона челюсти грейфера в начальный момент форми­

рования пачки

(рис. 13, а); р =

1,4-=-1,5 рад;

14

коэффициент

трения

лесоматериалов о челюсти

грейфера;

(хй

= 0,3-0,45;

лесоматериалов друг

о друга;

\ia =

Ра

коэффициент

трения

=

0,5ч- 0,7;

К

коэффициент,

учитывающий

сопротивление

перекатыванию

и выдавливанию лесоматериалов. По данным исследований,

можно

принимать К = 1,1ч-1,3, в

зависимости от длины

лесоматериалов.

Т определяется по формуле

Общее стягивающее

усилие

T = N 2b (sin P + И-ь cos 6)-

-.1 )(cosB +

| i 4 sin 6)

(144)

По этому усилию рассчитывается приводной механизм грейфера.

Усилие в тяге челюсти находится с учетом возможной

перегрузки

одной

челюсти

грейфера

S

=

KVLN

— 1) (cosB — ^sinB )

(145)

о

л . - (sinB + jijCOsP) —

2 cos Oo К

V о-й

Расчет радиального виброгрейфера

Ц е л ь

р а с ч е т а — определение основных

параметров и

действующих

усилий

в

грейфере.

грейфер

используется на

погрузке

бревен

И с х о д н ы е

д а н н ы е :

/ с р = 6,5 м; dcp

— 22 см; Q =

8000 дан. Схема грейфера приведена на рис. 13,а,

где L =

3,5 м; Ь =

0,9 м; аа =

0,6 м; К =

1,25; Кк

= 1,1; б 0

= 0,6

рад.

Р а с ч е т

о с н о в н ы х п а р а м е т р о в .

Площадь

зева

грейфера оп­

ределяется

по формуле (138)

при Ку = 0,6; К3 = 0,9 у = 800

дан/м3

800-6,5-0,6-0,9

Диаметр поперечного

сечения зева

грейфера при круглом сечении

находят

по формуле (139)

V

1,5

м.

3,14

Р а с ч е т д е й с т в у ю щ и х

у с и л и й .

Нормальная

составляющая

усилия на челюсти

грейфера определяется по формуле (143) при § =

1,5 рад,

На = 0,6;

\ib = 0,3;

К =

1,25

N =

1,25-8000

—

= 5000 дан.

(1 +0,3-0,6) sin 1,5+ (0,6 —0,3)cos 1,5

Усилие на челюсти грейфера находится по формуле (142) при Кн

= 1,1

Рр =

1,1 • 5000 ] Л

+ 0,09 = 5750 дан.

1,1-5000

' 0 , 9

: •0,997и . З Э /

+- + - f -I ^ — lV0,293

14 500 дан.

• I

2

2-cos, 0,6

0,6

^0,6

Основными параметрами

ковшовых грейферов являются: емкость

У г р ,

собственный вес Qr p ,

величина раскрытия челюстей

L и длина

ножа

В.

Емкость грейфера зависит от формы челюстей. Челюсть

ковшового

Емкость грейфера полукруглой

формы

т/

я

/ ? 2

R

р =

~2~

где R — радиус

челюсти;

В—

длина

ножа челюсти.

Для сыпучих лесных грузов отношение

А = 0,7^0,75,

'

L

где L—наибольшая

величина

раскрытия челюстей,

L = (2,4-7-2,5) R.

Тогда

В=

(1,6 ч- 1,9) Д .

Емкость грейфера принимается по ГОСТ 8572—69.

Объем

груза, захватываемого

грейфером с учетом коэффициента

заполнения его С0 = 0,85,

V = C0Vrp

= (2,3-2.5) R3,

(146)

тогда необходимый

радиус челюсти

R =

0 , 7 5 1 / ^ ,

(147)

где ст — коэффициент разрыхления;

для опилок

о* = 2,5ч-3, для

щепы а = 2-7-2,5,

для мелких

кусковых отходов — 0 = 1,6-=-1,8-

Расчетный вес груза определяется по формуле (141), в зависимости

от вида сыпучих грузов. Для опилок /Сг р = -0,5

0,6; для щепы —

0,6-f-0,7 и для кусковых отходов — 0,7-4-0,8.

Определение

действующих

усилий. В процессе

зачерпывания сы­

Ц е л ь р а с ч е т а

— определение основных параметров ковшового грей­

фера и действующих усилий.

И с х о д н ы е д а н н ы е : грейфер используется на погрузке щепы кра­

ном

грузоподъемностью 3000

дан, расчетная схема представлена на рис; 13, б,

h =

1,2 R, а0 = 0,2 м, S0 =

0,6 рад.

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 . Расчетный вес

R = 0,75 V

800

лУ^Ш-х&и.

Величина раскрытая челюстей L = 2,4 R = 3 м. Длина ножа В = 1,7 R =

= 2,1 м. Емкость грейфера

я Я 2

„

" 3,14-1,25*

. , ' ,

КГ п =

В =

•

2,1= 5 м3.

v

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 . Нормальная со­

N = 1,3-1870

= 1230 дан.

(1 +0,6-0,3) sin 1,2+

(0,6 —0,3) cos 1,2

Усилие на ноже челюсти по формуле (142) при Кн = 1,1

Р р = 1,1-1230Vl + 0

, 3 S = 1420 дан.

грейфера, находится

по формуле (144) при Л = 1,2.1,25 = 1,5 м

Т=

1230

• 2 ± ^ . 1 , 0 4 _ / А _ 1 ) . о 1 0 8

= 5550 дан.

0,2

V 0,2

1

Усилие в тяге

челюсти можно

найти

из уравнения (145)

при К» = 1,1, б 0 =

= 0,6 рад

1,1-1230

2-1,5-0,36

1,04-

0,2

1-0,08

=

3730 дан.

2-0,82

0,2

Вив Л

I

г

а .

* 6 max

Рис. 14.

Схема торцового грейфера

Основные параметры торцовых грейферов (рис. 14): вес грейфера

Qr p ,

наибольшее

расстояние между стенками (челюстями)

грей­

фера

lmax, размеры стенки

Ь и h, ход стенок /х , число захватных

уст­

ройств на челюсти

п.

Наибольшее расстояние

между

стенками определяется длиной за­

lmax = (1,15-1,20) l 6 m a x .

(148)

Величина хода стенок

lx>lmax>l6min,

4

(149)

где l 6 m i n — наименьшая длина бревен.

Если обе

челюсти грейфера подвижны,

то ход каждой из них

/х = 0,5/х .

Расчетный

вес груза, захватываемого

грейфером, определяется

bh=

^

,

(150)

«б тахУКу

где /б т а х — наибольшая длина

бревен;

= 0,6 -f- 0,7;

Ку — коэффициент плотности укладки пачки, Ку

у — объемный вес древесины.

Расчет усилий, действующих на грейфер. При захвате бревен

тор­

цовым грейфером происходит сдвиг в продольном направлении,

при

этом торцы

их выравниваются. Затем бревна, расположенные внизу

и с боков

пачки, зажимаются захватными торцовыми приспособле­

ниями, удерживая при подъеме грейфера всю пачку.

Усилие, необ­

ходимое для выравнивания торцов, находят по формуле

я в = <г-^-и>,

(151)

Р3 = 2КшКрРшгС,

(152)