Разработка фронтального срезающего устройства валочной машины на базе трактора БЕЛАРУС серии 1000 с пильным диском

Следовательно, чтобы уменьшить размеры рабочего органа, его металлоемкость - необходимо увеличивать расстояние между захватами. Но увеличение расстояния между захватами не может быть большим, т.к. это приведет к плохой центровке дерева при его захватке. Это связано с геометрией самого дерева, т.к. деревья в городской черте преимущественно лиственные, то их ствол в подавляющем большинстве случаев не прямолинеен.Можно убедиться, что при увеличении расстояния L до 1,2м усилия будут равны:Р1= 11975×6/1,2= 59875НР2= 11975×(6-1,2)/1,2= 47900НДальнейшее увеличение расстояния нецелесообразно также по причине уменьшения жесткости металлоконструкции рабочего органа.Поэтому принимаем L= 1,2м3.7.4 Определение усилия зажатия ствола дереваОпределение усилия зажатия захватами рассчитываем по схеме: Рисунок 9 – Схема усилия зажатия стволазахватамиСогласно принятой схемы получается выражение:Fтр×К≥GдгдеFтр- сила трения дерева о металлК- коэффициент запаса, К = 1,2Gдер- сила тяжести дереваFтр= Р×fгдеР- усилие захватаf- коэффициент трения дерева о металл f=0,3[1]3.7.5 Определяем усилия в гидроцилиндрах машиныТрактор БЕЛАРУС с экскаваторной стрелой оснащен следующими гидроцилиндрами:- г/ц подъема и опускания стрелы (125×80×1100)- г/ц движения рукояти (125×90×1400)- движения ковша (125×80×1100)Элементы экскаваторного оборудования имеют следующий вес:- стрела ≈ 900 кг = 9000 Н- рукоять ≈ 600 кг = 6000 Н- рабочий орган ≈ 350 кг = 3500 НОпределение усилий в гидроцилиндрах:, (10)гдер- давление в гидросистеме экскаватора; р= 32 мПаd- рабочий диаметр гидроцилиндра, ммРковша = Рстрелы , т.к. у них одинаковые гидроцилиндрыОбщий вес металлоконструкций:Gмет.= Gстрелы+Gрукояти+Gрабочего органа= 9000+6000+3500=18500 Нт.к. вес дерева принят Gд= 11975 Н, то общий вес составит:Gобщ= Gмет+Gд= 18500+11975= 30475 НСравнив значение общей силы тяжести с усилием, развиваемым гидроцилиндрами подъема стрелы можно видеть, что имеется запас по грузоподъемности.3.8 Проверка пальца гидроцилиндра на срезДля нахождения усилий действующих на рабочее оборудование в процессе работы рассмотрим рабочее положение в котором пила имеет крайнее положение- дерево спилено (рис.10).Рисунок 10 – Схема к расчету пальцаСоставим уравнение моментов относительно т.АΣМа=0; ;Исходя из схемы получим Fх и FzFх= Ргц×cosα где:R1=0.53мR2= 0,84мR3= 0,503мα= 60°Fх= 23кН × cos 60°= 11,5 кНВыразим Fz:Fz= -Gро – Gд + Pгц × sinαFz= -3500 –11975 + 23000 × sin60°= 4,4 кНУсилие среза, действующее на палец определяется:, (11)гдеd = 70мм – диаметр пальцаn = 2 количество соединений в сеченииР – усилие в гидроцилиндре[τ] = 220Мпа для стали 40ХУсловие выполняется.3.9 Проверка прочности сварного шва корпусаМаксимальное, действующее усилие Рмах, кН…….23Длинна шва L, мм………..………………………….260Количество швов n, мм………………………….......4К-т неравномерности распределения нагрузки β….0,7Катет шва k, мм………………………………………8Расстояние от точки приложения силы до шва h, мм…………………………………………..130Допускаемое нормальное напряжение для материаласварного шва [δ], МПа……..………………………...290Расчет на прочность сварного шва проводят по эквивалентным нормальным напряжениям δэквУсловие прочности:Отрыв проушины в вертикальной плоскости:Срез проушины:Разворот проушины:δобщ =δотр+ δм = 88,7+90,8= 179,5 мПаУсловие прочности сварного шва выполняется.3.10Определение параметров гидроцилиндровДля привода рабочих механизмов машины используются гидроцилиндры. Для рабочего органа принимаем следующие гидроцилиндры:Устройство захвата ствола:Д443-1003-00-2 ø80мм; ход поршня 275мм.Усилие в гидроцилиндре устройства захвата ствола:Устройство поворота пильной шины:Гидроцилиндр подачи пилы:Ц 63.140.160.001- Винницкого завода тракторных гидроагрегатов.Диаметр цилиндра – 63ммДиаметр штока - 32ммХод поршня - 140ммСкорость поршня - 0,32м/сМасса - 8,5кгВ линии гидроцилиндра поворота пильного органа предусматривается регулятор скорости, т.к скорость выдвижения гидроцилиндра поворота пилы равна 0,32 м/с, то необходимо уменьшить эту скорость до Vн= 0,02 м/с. Это осуществляется при помощи регулятора скорости.Рисунок 11- Ггидроцилиндр поворота пильной шиныГидроцилиндр поддерживающего устройства:Ц 32.200.160.001. – Завода «Цесна»Диаметр цилиндра – 32ммДиаметр штока – 20ммХод поршня – 200ммСкорость поршня – 0,32м/сГидроцилиндр должен обеспечивать удержание спиливаемого дерева в момент когда начнет происходить зажимание стволом дерева дисковой пилы, для этого должно выполняться условие:Ртолкателя ≥Gобщ, (12)Gобщ= Gро + GдерGобщ = 3500+11975= 15475Н;Н25722Н > 15475НУсловие выполняется.4Безопасность жизнедеятельностиК работе на 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 захватно-срезающего устройства агрегатируется с трактором БЕЛАРУС - 100. Применение предлагаемой разработки 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.