Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
17.83 Mб
Скачать

ный вал через цепные муфты передает движение от вала редукто­ ра промежуточному валу.

Промежуточный вал смонтирован на подшипниках. На одном его конце свободно посажена звездочка цепной передачи, втулка на шлицах и предохранительная муфта. Вращение на шнек-фрезу передается цепной передачей. Натяжение цепи регулируется звез­ дочкой. Цепная передача вместе с предохранительной муфтой за­ крыта кожухом.

Механизм подъема и автоматического поддержания заданного уклона шнек-фрезы осуществляется через гидравлическую систему, состоящую из следящего устройства, двух гидравлических цилинд­ ров двустороннего действия, трубопроводов и гибких шлангов, с помощью которых гидросистема машины ТПШ-1 присоединяется к гидравлической системе трактора ДТ-55А. Последняя состоит из шестеренчатого насоса НШ-60В, гидрораспределителя Р40175 и масляного бака. Следящим устройством служит вертикально рас­ положенный маятник с клапанным механизмом, заключенный в герметический корпус, управляющий гидравлической системой ме­ ханизма подъема шнека. Корпус крепится шарнирно на раме шнек-фрезы: слева — на двух пальцах и справа — регулировочным болтом.

Благодаря воздействию следящего устройства на гидравличе­ скую систему в процессе работы машины, рабочий аппарат всегда находится в положении с постоянным поперечным уклоном. Необ­ ходимый поперечный уклон устанавливается с помощью регули­ ровочного болта. Гидравлические цилиндры двустороннего дейст­ вия устанавливают шарнирно на кронштейнах рамы задних катков.

Профилирование карт шириной 20 м производится за четыре прохода машины. Одновременно обрабатываются две карты, рас­ положенные через одну. На картах шириной 40 м машина делает 10 проходов. Работа выполняется одновременно на двух смежных картах в две стадии.

Цикл работы ТПШ состоит из прохода вдоль карты, поворота и холостого прохода по подштабельной полосе и поворота на кар­ ту с установкой машины в рабочее положение. Производительность машины ТПШ-1 за 7-часовую смену на 20-метровых картах сос­ тавляет 2,3 га, ТПШ-2—3,2 га; на 40-метровых картах со­ ответственно 1,6 H 2,5 га. Вес машины (без трактора) 5,7 т.

Энергетический расчет процесса экскавации рабочим органом шнекового профилировщика

Мощность на привод шнека определяется как произведение производительности шнека за секунду на затраты удельной рабо­ ты экскавации:

N = QAy,.

(VII.8)

Полная удельная энергия, затрачиваемая шнек-фрезой, расхо­ дуется на срезание материала, трение торфа о поверхность лопа­

 

 

А =

,

(VII.9)

где

Трсз— работа,

затрачиваемая

на резание торфа

шнеком,

 

 

Tpc3 = Ppe3s,

(VII. 10)

где

Ppes= fk — сила резания;

 

 

г

Л

 

 

 

стей во время его перемещения вдоль шнека, сообщение срезае­

мому материалу

кинетической энергии, транспорт

торфа вдоль

шнека.

Удельная работа резания

f — с ------ — сечение срезаемой стружки; cosа

с — подача на нож;

h — глубина фрезерования;

а— угол наклона витка шнека к плоскости ортогональ­ ного сечения его осп.

 

Объем

стружки,

срезаемой

одним витком

за

одни оборот,

(рпс. 75)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V = fHcosa = c —-— Я cos a = chH.

(VIL II)

 

 

 

 

cos

а

 

 

 

 

 

Удельная работа резания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

ch-------кНcosа

b.

 

 

 

 

Лез =

C0Saf

„--------=

 

(VIL 12)

 

Удельная работа, затрачиваемая на трение торфа о поверхность

шнека,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рР-'3Л

,

 

 

(VII. J3)

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

где

р, — коэффициент трения шнека о торф, равный 0,6;

,

ITD

— длина витка винтовой линии шнека.

 

 

I — -------

 

 

 

cosа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

h

лD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с ------ к

------- и

 

яр

 

 

 

 

Лтр —

cos а

cos а

— k

Н_

(VII. 14)

 

 

chИ

cos2 а

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

Удельная работа,

затрачиваемая

на

сообщение срезаемому

материалу кинетической энергии,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

рев,

 

 

 

(VII. 15)

где

у — объемный вес торфа;

 

 

результирующей двух

 

£Ѵз — скорость резания,

являющаяся

 

 

скоростей,

 

 

 

 

 

 

 

«рез = Ѵ £ +

CÙC

(VII. 16)

(VII. 17)

гни от режима

работы:

1 — энергия,

расходуемая

на вращение шнека;

2 — энергия,

расходуемая

на передвижение;

3 — общая

энергия, расходуемая машиной

 

ТПШ-А

С достаточной степенью точности можно принять

 

 

 

(VII. 18)

так как с по сравнению с шагом мало.

Удельная работа транспортирования торфа вдоль шнека

 

4 =

— ,

(VII. 19)

2.

ф

 

где В — ширина захвата шнека;

 

 

Pi

— коэффициент трения торфа о торф, равный 0,8;

ср

— коэффициент наполнения шнека, равный 0,6.

Заходность шнека влияет на коэффициент сопротивления ре­ занию

 

 

k ' = k Y z ,

(VII.20)

где& — коэффициент резания при однозаходиом шнеке;

 

 

г — число заходов.

 

 

 

Скорость движения машины W задается сравнением произво­

дительности машины в целом

/г с производительностью

шнека:

 

 

BhW =

Н ~ ~ ф,

(VII.21)

где

D — диаметр шнека;

 

 

 

Н — шаг шнека;

 

 

 

со — угловая скорость.

 

 

 

При

определении удельной работы резания необходимо знать

k, который следует определять по формуле

 

 

 

Æ= -^fL- + 0,2ap,

(VII.22)

 

 

 

V Оср

 

где

о

СІІ

 

 

о = ---------средняя толщина срезаемой стружки, см;

 

 

 

R — радиус фрезы, см;

 

 

 

qj — угол контакта

резания.

 

 

Кроме того, k можно определить по графикам, приведенным на

рис. 76.

 

 

 

 

 

Г л а в а V I I I

 

 

 

 

КОМПЛЕКС МАШИН для подготовки

 

 

 

ПОВЕРХНОСТИ ЗАЛЕЖИ С МЕЛКОЛЕСЬЕМ

 

 

 

§ 38. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СОСТАВЕ МАШИН КОМПЛЕКСА

Для подготовки поверхности торфяных месторождений с ку­

старниковой растительностью и мелколесьем (деревьями,

имею­

щими диаметр 13 см и менее)

Калининский филиал ВНИИТП раз­

работал новую технологическую схему. Эта схема предусматривает максимальное сокращение числа операций. Главная технологиче­ ская операция по этой схеме заключается в глубокой (40 см) пере­ работке верхнего слоя залежи вместе с древесной растительностью, пнями, корневищами. Затем перемешенный раздробленный торфя­ ной слой укатывают. Операции глубокого фрезерования торфяной залежи вместе с древесиной и укатка поверхности производятся одним агрегатом МПГ-1,7.

Работа машины на подготовке пнистых торфяных залежей со­ провождается большой засоренностью поля мелкой древесной щепой. Поэтому производить машинами МПГ-1',7 подготовку фре­

зерных полей для уборки торфа пневматическими комбайнами не рекомендуется. При пиистости фрезеруемого слоя около 3% сопла уборочных пневматических комбайнов засоряются древесной ще­

пой и прекращают работать.

Последними операциями по технологической схеме предусмат­ риваются сбор древесных остатков и профилирование поверхности карты. Таким образом, во втором комплексе для подготовки по­ верхности торфяной залежи участвуют три машины.

§39. МАШИНА МПГ-1,7 ДЛЯ ГЛУБОКОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ С ДРЕВЕСИНОЙ

Машина МПГ-1,7 (рис. 77) предназначена для ремонта и под­ готовки к эксплуатации торфяных полей, а также для обработки заросших торфяно-болотных земель с последующим использова­ нием их под сельскохозяйственные угодья. Машина является при­ цепной к трактору Т-100 БГС или Т-100М БГС. Относительно оси трактора она смещена вправо, что позволяет сократить необрабо­ танные полосы у канав. Трактор оборудуют дополнительно перед­ ним буфером и редуктором уменьшения хода. Рабочие скорости 0,1—0,76 км/ч, без редуктора — 2,36—5,4 км/ч.

Принцип работы машины и ее рабочего органа заключается в следующем. Рабочим аппаратом машины служит фреза с тарель­ чатыми ножами, которая при поступательном движении трактора, вращаясь со скоростью 13 м/с, размельчает торфяную залежь глубиной 0,4 м на полосе шириной 1,7 м вместе с верховыми и скрытыми в залежь пнями, кочками, мелкой древесиной и кустар­ ником. Сфрезерованная, перемешенная и разрыхленная масса по­ падает под задний каток, уплотняется и укатывается им. Вращаю­ щаяся масса фрезы аккумулирует часть энергии в процессе фре­ зерования торфяной залежи и рационально расходует ее при реза­ нии древесных включений.

Машина состоит из следующих основных узлов: рабочего орга­ н а— фрезы, рамы, передней и задней опор, трансмиссии и гидрав-. лического механизма подъема. На сварной раме установлены фре­ за, гидравлическая система подъема и опускания фрезы и транс­ миссии. Рама имеет проушины для крепления заднего катка и двух гидроцилиндров. В передней ее части имеется гнездо для крепле­ ния шаровой опоры передних катков. К раме болтами крепится отбойная плита, которая удерживает слабо закрепленную в залежи древесную растительность и пни при фрезеровании. От нее в зна­ чительной степени зависят такие параметры, как усилие резания, скорость резания и толщина стружки. Кроме того, она ограничи­ вает глубину фрезерования.

Зазор между кромкой отбойной плиты и режущими кромками тарельчатых ножей должен быть от 3 до 5 мм. Величина зазора регулируется прокладками, закладываемыми под болты, между

0 S 9 Z -

009г -

'

---1 ООВі '■-------- < |

\\\ "

1

Il

и

 

 

4 =е

;

от-

7 —передняя

вал

Рис. 77. Машина для обработки торфяников сплошным фрезерованием МПГ-1,7: — редуктор конический; 4 — раліа; 5 — гидравлический механизм подъема; 6 — карданный вал;

9 — ограждение; 10— кожух; // — ограждение муфты; 12 — карданный вал; 13 — промышленный

3

 

2 — редуктор; задняя опора;

/ — фреза; опора; £ —

отбойной плитой и рамой машины. Отбойная плита сменная и ус­ танавливается в соответствии с заданной глубиной фрезерования.

Корпус фрезы (рис. 78) сварной, в который вварены специаль­ ные гнезда для крепления ножей. Нож в гнезде крепится болтом. Фреза насажена на ось, которая одним концом закреплена в стен­ ке редуктора, а другим — опирается через сферическую поверх-

Рис. 78. Фреза машины МПГ-1,7:

1 — редуктор; 2 — рабочий нож; 3 — ось фрезы; 4 — цилиндр; 5 — кронштейн

ность на кронштейн. Кронштейн и редуктор крепятся к раме ма­ шины болтами на подкладках со сферическими поверхностями. Передней опорой машины являются два полых металлических кат­ ка, которые смонтированы на самостоятельной раме, служащей прицепом машины. Задней опорой машины служит полый метал­ лический каток, который одновременно решает задачу уплотнения и укатывания сфрезерованной торфяной массы. Передние катки передвигаются по нефрезерованной торфяной залежи, а задние — по фрезерованной. Такая подвеска машины обеспечивает наимень­ шую зависимость ее положения от неровностей поверхности об­ рабатываемого участка.

Трансмиссия машины (рис. 79) состоит из карданного вала, муфты, двух промежуточных карданных валов, опоры, конического и цилиндрического редукторов и редуктора, встроенного в фрезу. Вращение фрезы осуществляется от вала отбора мощности трак­ тора.

Гидравлическая система подъема имеет два цилиндра и масло­ провод. Привод и управление подъема осуществляются от гидро­ системы трактора. Управление рабочими органами машины про­

изводится из кабины трактора. Карданный вал имеет типовое ограждение.

На верховых залежах с картами через 20 м подготовка пло­ щади производится по кольцевой схеме, одновременно на двух картах через одну. На низинных залежах с картами 40 м машина вначале обрабатывает пять кольцевых проходов по одной карте, а затем такое же количество проходов на второй смежной карте.

Рис. 79. Кинематическая схема машины МПГ-1,7

После этого оставшиеся полосы машина обрабатывает кольцевы­ ми проходами, совершая движение против часовой стрелки. Цикл работы машины включает в себя следующие операции: рабочий проход вдоль карты,' подъем фрезы в транспортное положение с остановкой машины, поворот на конце карты, холостой проезд параллельно валовому каналу, второй поворот и опускание фрезы в рабочее положение.

Опыты показали, что измельчение древесины на фракции до 25 мм машиной МПГ-1,7 обеспечивается только при торцовом ре­ зании, а при фрезеровании вдоль и поперек волокон происходит скалывание материала, в результате чего в переработанной массе ■остаются древесные включения размерами более 25 мм. Для того чтобы частицы древесины более 25 мм удалить, площади обраба­ тывают машинами с накалывающими и цепными рабочими ор­ ганами.

Вес машины 5060 кг. Производительность за 7-часовую смену 0,25—0,3 га.

Энергетика сплошного фрезерования

На рис. 80 представлена схема сплошного фрезерования за­ лежи фрезой и примерная диаграмма изменения мощности на ободе фрезы. Обозначения на рисунке следующие:

УѴтт — соответствует мощности фрезерования торфяной залежи без древесных включений;

Nmax — соответствует мощности фрезерования древесных вклю­ чений и залежи;

уѴср — мощность фрезерования, подсчитанная в предположении, что древесные включения распределены в залежи со вершенно равномерно;

11 — время среза пня;

Рис. 80. Схема сплошного фрезерования

 

І2 — время от

встречи

до

встречи

с древесными включения­

ми;

 

 

мощностей, позволяющая

двигате­

AN — избыточная разность

лю вернуть кинетическую энергию, потерянную при пи­

ковом расходе;

 

 

 

 

 

 

Ncp = BhW [Лт(1 - е) +

А ав],

(VIII. 1)

где В — ширина фрезера, м;

 

 

 

 

W — поступательная скорость фрезера, м/с;

 

е — средняя пнистость,

% ;

на

фрезерование

торфа,

А т — удельный

расход

энергии

кгс • м/м3,

 

 

 

 

 

 

Л т =

/ ѵ 4І +О

- Т - У р е з ,

(VIII.2)

 

 

2g

 

 

где k7 — коэффициент сопротивления резанию торфа, кгс/см2;

у — объемный вес торфа, кг/м3;

 

 

g — ускорение силы тяжести, м/с2;

 

Урез — скорость резания, м/с;

фрезерования пней,

кгс-м/м3,

Л п — удельный расход энергии

Лп =

/Ѵ 104 +

^ р

е з ,

(ѴНІ.З)

у — объемный вес пня;

 

резанию пней, кгс/см2,

&д — коэффициент сопротивления

&д = ап (78 — 0,9ирез+

(VIII.4)

Ô— средняя толщина стружки, мм;

(табл. 8).

ûn — коэффициент, зависящий от породы древесины

 

 

 

Т а б л и ц а 8

Порода древесины

°п

 

Порода древесины

°п

Липа .............................................

0,8

О си н а .............................................

0,85

Е л ь .................................................

0,9 —1

Сосна .............................................

1,0

О л ь х а .............................................

1,05

Береза .............................................

1,2—1,3

Б у к .................................................

1,3—1,5

Я с е н ь .............................................

1,5—2,0

Мощность фрезерования

 

 

 

Mmax = BhW [Ат(1 -

е') +

Л„е'],

(VIII.5)

где в' — местная пнистость, %,

 

 

 

е' = ~ п ;

 

 

(ѴІП.6)

Ь ■— ширина среза, м.

 

 

 

Свободная мощность на фрезерование

 

 

ЛГсВ= [Мдв-(/Ѵ т + Мф)]г|,

(VIII.7)

где іѴдв — мощность двигателя;

 

 

 

7ѴТ — мощность на передвижение трактора;

 

/Ѵф — мощность на передвижение фрезера.

 

. Полная энергия, которую фреза

расходует при встрече с пнем,

Е = N J , + - L j '

(coo2 -

cot).

(VIII.8)

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ