Задание № 12. разработка ножевого срезающего устройства для валочной машины на базе трактора БЕЛАРУС серии 1000

При работе гидроцилиндра штоковой полостью м,По величине диаметра и хода штока выбирается стандартный гидроцилиндр поворота колонки ЭО-2621В-3(2626, 2629, ТО-49): 110х56х140.495. Обозначение 110.56х140, номер 13.0920.000.Диаметр гидроцилиндра 110мм, ход штока 345мм.3.4 Расчет опорной призмыЕсли в конструкции ЗСУ предусмотрена опорная призма, улучшающая условия работы валочного устройства, то производится ее расчет на прочность. Обычно опорная призма имеет корытное (рис. 10), тавровое или коробчатое сечение, свариваемое из стальных листов. Сверху к вертикальным листам приварена стальная пластина, имеющая зубчатую гребенку или заостренную кромку. При валке дерева эта пластина упирается в ствол, воспринимая силу R = Mв/a = 40/0,27 = 148,15 кН,где Мв – валочный момент, Н·м; а = 0,27 – расстояние между верхним листом (ножом) призмы и захватными рычагами, м. Для принятой марки стали, по известному допускаемому напряжению и силе R , рассчитывается необходимый момент сопротивления: м3где l =0,21 м – высота призмы; [σ] – допускаемое напряжение материала.Рисунок 10 - Схема опорной призмы ЗСУПо величине момента сопротивления определяются размеры сечения и толщина листов. Для данного сечения производится расчет сварных швов по формуле:,где τш – касательное напряжение в сварных швах; Sст – статический момент наружной стенки относительно центральной оси У; Iy – момент инерции сечения относительно оси У; hш – катет сварного шва, откуда .Сварные швы верхнего листа, соединяющие его со стойками призмы, рассчитываются на срез (рис. 2.9) по следующей формуле: .Отсюда можно определить потребный катет сварного шва: м.3.5 Расчет шарнирных соединенийОсновными шарнирными соединениями захватного устройства являются шарниры (рис. 11, а) «рычаг-корпус» 1, «рычаг-гидроцилиндр» 2 и «гидроцилиндр-корпус» 3.Рисунок 11 - Схема к расчету шарнирных соединенийШарнирные соединения «рычаг-гидроцилиндр» и «гидроцилиндр-корпус» имеют однотипную конструкцию. Принципиальная расчетная схема такого шарнира показана на рисунке 2.10, б. На палец шарнира действует нормальная к его оси сила PГЦ. Минимально допустимый диаметр пальца по условию изгиба определяется по формуле: м.где [σ] = 680 МПа – допускаемое напряжение для материала пальца; l = 0,1 м,b = 0,05 м ,а = 0,05 м – размеры соединения (рис. 2.10, б). Полученное значение диаметра пальца для данного сопряжения проверяется на срез по формуле: ,где [τ] = 130 МПа – допускаемое напряжение на срез для пальца. Реальный диаметр пальца в конструкции ЗУ принимается большим, или равным рассчитанному с округлением до стандартного размера. Давление пальца на втулку шарнира определяется по формуле:,где c – ширина втулки; [ρ] = 60 МПа – допускаемое удельное давление на втулку. МПа.Для стальных втулок принимают [ρ] = 50…60 МПа[4]. Наружный диаметр втулки D рекомендуется принимать равным 1,2d. Принципиальная схема шарнирного соединения «рычаг-корпус» показана на рисунке11, в. Для расчета диаметра пальца этого шарнира и размеров втулки необходимо определить силы, действующие на палец P1 и P2. В местах контакта пальца с верхней и нижней втулками на него действуют усилия A1и A2, равные по величине: A1 = A2 = М/h = 8,4/0,05 = 168 кН,где h = 0,05 – расстояние между центрами втулок; M – момент силы F , приложенной в точке контакта рычага со стволом и направленной вдоль ствола перпендикулярно рычагу, относительно точки центра шарнира:M = F∙hN = 39,8∙0,21 = 8,4кН∙м.где hN – плечо силы F (рис. 11, а), определяемое из компоновочно-кинематической схемы. Кроме сил A1 и A2 в контактных точках пальца со втулками действует сила R/2. Расчетная схема пальца показана на рис. 11, в. Исходя из этой схемы минимальный диаметр пальца равен: мгде Mиз – максимальный изгибающий момент. Полученное значение диаметра проверяется на срез,где [τ] = 130 МПа– допускаемое напряжение на срез. МПа.Допускаемое давление во втулках проверяется по условию: где c – ширина втулки. МПа,Если потребная ширина втулки окажется сопоставимой по величине с размером h, то втулка выполняется сплошной неразрезной. 4Безопасность жизнедеятельностиК работе на ножевом срезающем усройстведопускаются лица не 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 пакетирование деревьев, допускают 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 погрузчика.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.Запрещается перевозить кого-либо на машине, как в машине, так и вне ее, а также использовать устройство для выполнения работ, не связанных с основной работой, приводящих к поломке машины.При длительной стоянке устанавливают навеску в транспортное положение, а именно: захватное устройство опускают на площадку.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 погрузчика 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 ножевого срезающего устройства агрегатируется с трактором БЕЛАРУС - 100. Применение НСУ на лесосечных работах повышает производительность труда и снижает затраты на содержание большого парка машин, чтопозволяет увеличить прибыль предприятия.Все вышеперечисленное дает основание предположить, что внедрение проектируемого технологического оборудования экономически целесообразно.Список используемой литературы1. Жаденов В.С, Заикин А.Н. технологическое оборудование лесозаготовительных машин (Теория, конструкция, эксплуатация):Учебное пособие для студентов лесного комплекса.-Брянск: БГИТА, 2005. 254с.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.