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

где Кш — коэффициент,

учитывающий

форму

шипа, угол заостре­

ния его, дляконических

шипов

при угле заострения

0,8 — 0,9рад

Кш = 0,65--0,7;

р — удельное сопротивление

внедрению

шипов в

древесину;

для

расчетов можно

принимать р =

50-4-80

дан/см2;

Рш — площадь поперечного сечения основания

шипа;

z — число шипов на одной

челюсти;

z = (2n' +

n")n0,

где и„ —- число

шипов на одном

захватном устройстве. При зажиме

пачки не все шипы внедряются в торцы бревен. В связи с этим

г

_

г Р

где zp — число шипов,

находящихся

в^работе;

С — коэффициент;

обычно равен 0,5-4-0,7.

Расчет торцового грейфера

Ц е л ь р а с ч е т а

— определение основных параметров торцового грей­

фера и усилия, действующих на его челюстях.

И с х о д н ы е

д а н н ы е : торцовый грейфер (см. рис. 14) для погрузки

бревен от 4,5 до 6 м, dcp =

18 см, йт-1П=

12 см, грузоподъемность крана 7000 дан.

Обе челюсти грейфера подвижны, диаметр основания шипов йш =

1,5 см.

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 .

Наибольшее рас-

=

7000

= 5 0 0 0

д а н

_

1+0, 4

Площадь стенки грейфера по формуле (150) при Ку — 0,6 и у =

800 дан/м3

иГ

5 0 0 0

I -7С

о

bh =

= 1,75 м2.

6-800-0,6

При — = 0,4 получим 6 =

2,1 м, h = ~

0,85 м.

Ь

Число захватов по высоте стенки

п =

h

=

0,85

,

. |

.

dmin

0,12

/,

по длине

dmin

2 ' 1 . = 18.

0,12

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 .

Усилие,

необходи­

мое для выравнивания торцов, по формуле (151), при т|э =

0,25 и р. =

0,6

Ра

= 5000 - ^ - 0,6 - 0,25= 3520 дан.

0,18

Усилие для захвата

пачки

находят по формуле (152) при

Km = 0,7; К = 1,1;

р = 60 дан/см*,

йш=\,Ъ

см,

с = 0,6.

стов а 0

= 0,87-4- 1,13 рад,

для бревен 0,6 ч- 0,75 рад. Если груз

лежит

на земле и нижняя

челюсть, как клин, подводится под него,

Q = 0,5ctga0h4cpKyy.

(153)

Вес бревен, находящихся

над нижней челюстью при малом значении

угла [3,

Q2 = hl4lcpKyy,

(154)

где 1Ч — горизонтальная

проекциянижней

челюсти;

h — высота слоя;

Ку — коэффициент плотности укладки

штабеля.

Общее сопротивление,

оказываемое передвигаемой частью груза

Px

= Qi cosa0 (sin а0 — jj,6 cosa0 ) + Q2 (sin 26 + p. cos2 6 -4- ц3), (155)

где 6 — угол наклона нижней

челюсти;

\а — коэффициент

трения

бревен

о челюсть;

[ i 6

— коэффициент

трения

бревен

о бревна;

[i3

— коэффициент трения челюсти о землю. Если груз лежит на

поперечинах

и челюсть не касается земли, то \а3 = 0.

M 0 = Q l / g + /2,

(157)

где

1Х = 0,6;

/ч

и 1^ = 0,6

h.

Приближенно при круглом

сечении

пачки

h =

/ч

= D n ,

где Dn

— диаметр

пачки. При эллиптическом

сечении 1Ч = а и h = b.

На этот момент рассчитывается привод нижней челюсти.

При

подъеме

пачки на рукоять действует момент

M p

= Lp Q + (/ p

+ / n ) - f ,

(158)

где

L p — д л и н а

рукояти;

/ р

и / п

— момент, инерции

рукояти

и пачки, отнесенные

к оси

вращения

рукояти;

со — угловая скорость вращения

рукояти;

/р

— время

разгона.

По моменту Мр рассчитывается

привод

рукояти.

Расчет челюстного захвата

тракторного

погрузчика

Ц е л ь

р а с ч е т а — определение

параметров

челюстного

захвата и

денствую"щих

усилий.

И с х о д н ы е

д а и н ы е:

назначение

погрузчика — погрузка

хлыстов

на

подвижной

состав,

грузоподъемность — 3000

дан;

средняя длина хлыста

/ с р = 18 м, угол откоса

штабеля

хлыстов а 0 = —

рад.

3

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

захвата

при замк­

нутых челюстях

по формуле

(138) при у =

800 дан/м3

и К3

= 0,8;

Ку

= 0,6

F3=

т

= о 1 « Л - .

800-18-0,8-0,6

При

круглом

сечении пачки:

-, /

4-0,42

.

„

D = \ /

•— = 0,/ол/ .

V

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 .

Горизонтальная

составляю­

при Q = 3000 дан, h и 1Ч

равны диаметру пачки, Л =

/,, = 0,75 м, fS = 0,15 рад>

Ку = 0,6; ц =

0,3; ц б =

0,6.

По формуле (153)

<?! = 0,5-0,75= ctg — • 18-0,6-800= 1400 дан.

3

Рх

= 1400 cos -^r/sin —

— 0,6 cos — ) +

3000 (sin 0,3 +

3

\

3

3

/

+

0,3 cos2 0,15 +

0,6) = ~

3700 дан.

Момент, действующий от силы

Рх,

по формуле

(156)

М'=

1400 cos — (si n —

— 0,6 cos — ) - ^ - + 3000 (sin 0,3 +

p

3

I

3

3 I -3

0,3 cos2 0,15 +

0,6) 0,75 =

3420

дан-м.

(157) при 1Х — 0,6 D =

0,6-0,75 = 0,45 м и 1У =

1Х.

Ма

= 3000]/2-0,45= = 1900

дан-м.

2 м

2-1900

t o e n v

М0 — — М0—

=

1260 дйН'М.

3

3

• vB== (0,4 ч-0,5) р0 .

Ход

штока

зависит

от величины а и L , первая

из них берется,

a<dmln,

а вторая

L = (1,2ч-1,3)/',

где V —длина

верхней

части

клещей;

dmax

r t g

J o ± S o . + c t g ( 6 o + Y 2 ) ]

(159)

' "

2

Длина нижней части

клещей

r=j'iiii°°.

(mo)

Причем

sin В0

Ро +

60

= я—со и 60 = (л —ю—б0 ).

r = /'cos60

+ /"cosp0 .

(161)

Величина хода

штока

По рис. 16, а

^ход = ^1

хх = OjCJ и х2

= 03С'3 или

Ьход

— V (cos 63—cos 8j) — L (cos <p3—cos cp^,

(162)

угол 63 определяют по уравнению

tg 63 =-

d m i n

(163)

2

I

2

2

усилие на клещах

в точках А и В определяется по уравнениям (14)

и

(15), в которых

принимается 7 = 0,

|ха =

\ib = |х, а =

0 и ср0 =

=

Фь — а =

2В0 <^0. Вследствие

этого

знак при

\ib следует

дг = л

sin(2B + a) +

u.cos(2B4-oQ

^ о д

°

(I — u.2) sin 26 — 2ц cos 28

'

;

где

а — угол наклона клещей;

— у2 (см. рис. 16, б).

Q — расчетный вес

груза; р = |30

Угол Y 2

— величина

переменная,

Г 8 = (0,4 -н 0,5)

р 0 или р =

=

(0,6-0,5)

р0 .

На верхней части клещей

Q

(г cos а +

sin а

(165) ~

(1 — JLI2) sin 2р — 2(.icos26

После захвата груз по отношению к клещам не перемещается, поэ­

тому в формулах (164) и (165)

и. = 0.

В этом случае

sin 26

sin2B

Осевое усилие на штоке силового цилиндра при захвате

груза

при подъеме

Я„ =

+

sin Р;

(166)

(167)

Усилие,

нормальное к

оси штока

при захвате

и подъеме

N0

= (Na-Nb)

cos р,

(168)

cosp.

(169)

М0 =

Na-llt

(170)

где /, — плечо действия силы

Na;

cos(60

+

p0 )

+ sin 6n

(171)

sin p0

Расчет клещевого захвата

манипулятора

Ц е л ь

р а с ч е т а — определение

основных

параметров

и усилий,

дейст­

вующих на

захвате.

И с х о д н ы е

д а н н ы е :

назначение

манипулятора — поштучная по­

дача бревен диаметром от dm ;„ =

15

см до

йтах

= 40 см.

Вес наибольшего

бревна — 1000 ран,

внутренний

угол

клещевого

захвата

о

— 1,75 рад

(см.

рис. 16, б), 'угол 5„ =

я

а = 14 см, длина тяг клещей L =

1,3 /', |х =

0,25,

рад,

я

-,

6

а = —

рад.

4

о с н о в н ы х

п а р а м е т р о в .

Угловые

пара­

О п р е д е л е н и е

метры:

|30 + 50 =

я—со = 3,14—1,75= 1,4 рад,

тогда р0 =

1,4

= 0,87

рад.

6

при у2 = 0,4(30 =

0,35 рад по формуле (159)

Длина

верхней

части

клещей

2

tg 0,7 +

ctg ( — + 0,35

= 0,34 м.

6

/"' =

0,34 cos — +,0,22 cos 0,87 = 0,44 м.

6

Длина хода штока

определяется по формуле (162), в которой угол 6j =

= S0 +

у-,, где угол у1

находят

из уравнения

sin V, =

=

= 0,45;

V l =

0,46

рад и б, =

0,96

рад.

21"'

2-0,44

Угол фа

находят при

L — 1,3-0.34 =

0,44

м.

Из формулы

1

,,,

. -

. к ,

0,34 sin 0,96 —0,07

п

л 0

sin Ф, = —

(/

sin о, — 0,5а) = — •

= 0,48;

L

0,44

Фх =

0,50

рад.

Угол б 3

определяется

из формулы (163)

tg 63 =

= 0,23 и й3 = 0,22

рад.

0,34 —0,075 tg 0,7

Угол ф3 из

уравнения

sin фз = -j-

{V sin б3 — 0,5а),

0,34 sin 0,22 — 0,07

sin фз = —

•

— =

0,023; фз = 0,02 рад.

0,44

Длина

хода

штока по формуле

(162)

1 Х 0 Д =

0,34 (cos 0,22 — cos 0,96) — 0,44 fcos 0,023 — cos 0,50) = 0,08 м.

Р а с ч е т д е й с т в у ю щ и х

у с и л и й .

Усилие

при захвате груза

определяется по формулам (164) и (165)

Р = 0,5 0,87 = 0,435 рад,

sin(0,S7 + — 1 + 0,25 cos [о ,87+

—

Na =

1000

^

* - i

1i-

= 2500 дан,

(1 — 0,253) sin 0,87 — 2-0,25• cos 0,87

0,25 cos

(- sin —

Nb

= 1000

= 2190

дан.

(1 — 0,252) sin 0,87 — 2• 0,25• cos 0,87

Осевое усилие на штоке при захвате,

формула (166),

Р0

=

(2500 + 2190) sin 0,435 = 2000 дан.

Нормальное усилие на оси штока, формула (168),

М0 = (2500 — 2190) cos 0,435 =

282 дан.

Наибольший момент на нижней части клещей относительно точки 0 опреде­

ляется по формулам (170) и (171)

М0

= Nalx = 2500• 0,33 = 830 дан • м,

1г

=

0,34 cos 1,39 •

sin 0,52"

= 0,33 м.

cos 0,87

где Пч

— часовая объемная производительность;

Q0

— средний объем порции

груза

или объем одной штуки его;

i

— расстояние

между порциями; у поперечных

элеваторов

и

скребковых

транспортеров

/ — расстояние

между

рабо­

чими органами; для

продольных

транспортеров

с =

1б,

Сх

' где 1б —длина бревна,

кряжа или доски;

— коэффициент заполнения по длине

тягового

органа.