Разработка опорно-поворотной платформы гидроманипулятора для малообъемных лесозаготовок.

Агрегатирование с трактором ТБ-1.3 Расчетная часть3.1 Расчет нагрузок в опорной ферме манипулятораРазрабатываем кинематическую схему гидроманипулятора (рис.11). На схеме покажем основные нагрузки, действующие узлы манипулятора.Рисунок 11 –Кинематическая схема манипулятора с приложенными нагрузкамиРасчет опорной фермы ведется по следующим нагрузкам:1. Максимальный грузовой момент с учетом коэффициента динамичности.(1)гдеРгр – вес груза, кН;- учитывает неравномерность нагрузки при подтаскивании хлыстов.2. Вертикальная нагрузка на опору принимается равной грузоподъёмности манипулятора на вылете 1,5ми составит Q=25 кН.Максимальный грузовой момент передается на ферму через опоры А и В:гдеа –расстояние между серединами вертикальных подшипников фермы.Ферма представляет собой пространственную раму. Для упрощения расчета проектируем ее на продольную плоскость трактора, в которой действует грузовой момент при подтаскивании дерева вдоль оси трактора.При расчете удваиваем моменты инерции передних опор, балок и задних опор.Рисунок 12 - Схема нагруженияопорной фермы манипулятораОсновные размеры фермы принимаем по конструкции прототипа (рис. 12):.Для упрощения расчета приводим расчетную схему к эквивалентной (рис. 12).Основные размеры :; ; Рисунок 12 - Эквивалентная системаРасчет фермы производим в предположении, что прямолинейные участки имеют постоянное сечение, а их моменты инерции равны моментам инерции сечений в середине участка.Реакция для эквивалентной системы, нагруженной только внешними силами.Эпюра изгибающих моментов (рис. 13).Рисунок 13-Эпюра изгибающих моментов при нагружении внешними силамиМоменты инерции и сопротивления стержней. Размеры балок даны на рисунках.1. Передние балки – 2штуки – стержень 1- в среднем сечении – 2 балки (рис.14)Рисунок 14-Сечение передней балки2. Продольные балки – 2штуки – стержень 2(рис.15)- в среднем сечении (без накладок) Рисунок 15- Сечение продольной балки3. Стержень 3 – труба 245 ×25-35 а) в среднем сечении : D =232 мм ; d = 204 мм ; б) в сечении трубы вместе с запрессованной втулкой D =230 мм ; d = 194 мм ; 4. Задние балки – 2 штуки – стержень 4 (рис.16)- в среднем сечении Рисунок 16 - Сечение задней балки3.2 Определяем напряжения в расчетных сечениях металлоконструкцииПередние балки -стержень 1Продольные балки – стержень 2Стержень 3 – труба 245 ×25-35Стержень 4- условие прочности соблюдается.3.2 Расчет подшипников опорной фермыРисунок 17- Верхний подшипник..Принимаем размеры подшипника по конструкции прототипа:d = 194 мм ; D200 мм ; ; l =160 мм ; Q = 25 кН ; Материал – сталь 45, пов А калить ТВЧ до твердости HRC ≥54 Удельное давление во втулкеДопустимое давление для материала втулок сталь 45 Рисунок 18. Нижний подшипник..d = 194 мм ; l =160 ммМатериал – сталь 45, пов А калить ТВЧ до твердости HRC ≥54 Подшипники опорной фермы удовлетворяют условиям прочности.4 Выбор гидроцилиндров поворота стрелыОпределим усилие в гидроцилиндре поворотагде - боковое усилие, возникающее при повороте манипулятора с деревом.- максимальный вылет стрелы.- плечо рычага.Из характеристики трактора ТБ-1 ; В соответствие с рекомендациями [1. стр29 } необходимо обеспечить ход поршня 200 мм, диаметр поршня 110 мм.Выбираем следующий гидроцилиндр: [2. стр94 ]1.10.1.У1-110×33×200ОСТ 22-1417-795 Безопасность жизнедеятельностиК работе на трелевочной машине ТБ-1 допускаются лица на моложе 18-ти лет, имеющие удостоверения установленного образца на управление машиной данного типа, прошедшие медицинское освидетельствование, инструктаж и обучение по технике безопасности и получившие соответствующее удостоверение. Машинистов, производящих трелевку пачек деревьев от машины допускаются к работе только после специального инструктажа в соответствии с данными указаниями.Проезд машины под линиями связи или электропередач, также под подвесными тросовыми системами необходимо производить с учетом габарита по высоте гидроманипулятора.При переезде мостов, а также при проезде под дорожными переездами необходимо руководствоваться надписями и знаками о допустимой грузоподъемности и допустимого габарита по высоте.При остановке на уклонах необходимо надежно затормозить ее стояночным тормозом.При обнаружении неисправностей, угрожающих безопасности работ, и невозможность их устранения своими силами необходимо доложить об этом мастеру. Работать на машине, имеющей неисправности запрещается.Работать на машине на склонах при крутизне откоса в продольном направлении более 14˚, а также на сильно заболоченных участках, запрещается.Трелевать лес поперек склона без устройства по косогору специальных волоков запрещается.Запрещается перевозить кого-либо на машине, как в машине, так и вне ее, а также использовать гидроманипулятор для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, не связанных с основной работой, приводящих к поломке машины.При длительной стоянке устанавливают гидроманипулятор в транспортное положение, а именно: захватное устройство устанавливают в коник при опущенной стреле и сложенной рукояти.Рабочие, занятые обслуживанием и ремонтом машин, должны знать устройство и назначение всех частей машины, отдельных сборочных единиц гидравлической аппаратуры, а также правила ухода за ней.Все операции технического ухода и ремонта машины, а также очистку ее от грязи и мусора производить при неработающем дизеле. Перед проведением технического обслуживания или ремонта машины опускают на землю толкатель и захватное устройство гидроманипулятора и отключают привод гидронасосов.Приступая к работе на машине проверяют надежность крепления всех сборочных единиц и деталей машин, а также исправность защитных ограждений, звукового сигнала, средств оповещения и т.д.При выполнении операций, требующих поднятия машины или ее составных частей, применяют проверенные подъемные механизмы. При применении домкратов подкладывают под них надежные подставки из нехрупкого материала и затормаживают машину.ЗаключениеРазработанная в данном курсовом проекте конструкция опорно-поворотного устройства может быть смонтирована на базовый трактор ТБ-1. Применение опорно-поворотного устройства на лесосечных работах повышает производительность труда и снижает затраты на содержание машины и как следствие прирост прибыли.Все вышеперечисленное дает основание предположить, что внедрение проектируемого технологического оборудования экономически целесообразно.Оригинальным в конструкции разработанного опорно-поворотного устройства является возможность выдерживать нагрузки при подъёме максимально допустимого груза при максимальном вылете гидроманипулятора.Список используемой литературы1. Федоров Ю.М. Валочно – трелевочная машина ЛП – 17/ Ю.М. Федоров, Д.М. Алексеев, В.Ф. Кулешов и др. М.: Лесн. пром-ть, 1984 - 240с.2. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1983.-301с.3. Воскобойников И.В. Устройство, эксплуатация, ремонт и обслуживание лесозаготовительных машин. - М.: Лесн. пром-ть, 1977 – 192с.4. Кусакин Н.Ф. Устройство и эксплуатация трелевочных тракторов: Учеб. Пособие для профтехучилищ. М.: Лесн. пром-ть, 1985 – 272с.5. Перфилов М.А. Многооперационные лесные машины. - М.: Лесн. пром-ть, 1974 – 208с.6. Зайчик М.И. Проектирование и расчет специальных лесных машин./ Зайчик М.И., Гольдберг А.М., Орлов С.Ф. и др./ - М.: Лесн. пром-ть, 1974 – 208с.7. Кочегаров В.Г. Технология и машины лесосечных и лесовосстановительных работ/ В.Г. Кочегаров, Л.Г. Федлев, И.Л. Лавров - М.: Лесн. пром-ть, 1970 – 400с.