Файл: Рахманов С.И. Основы расчета оборудования лесозаготовок.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 0
Расчет подвесной канатной установки
Ц е л ь |
р а с ч е т а — определение |
основных параметров установки и |
поперечного сечения мачт и оттяжек. |
|
|
И с х о д н ы е д а н н ы е : назначение устройства — разгрузка подвиж |
||
ного состава, |
штабелевка и подача леса |
на площадку разделочной установки |
(см. рис. 11). Объем пачки хлыстов 15 м3, длина хлыстов 20 м, установка с двумя
несущими |
канатами, пролет / = |
75 м. Конец подъемного каната |
закреплен на |
||||
хвостовой |
мачте, высота мачт одинаковая, |
высота штабеля # ш х = |
6 м, лебедка |
||||
грузоподъемностью 4000 дан. Вес двух тележек с полиспастами |
1000 дан. Ко- |
||||||
эффнциент |
провисания для нагруженного |
несущего |
каната — . |
15 |
|||
|
|
|
|
|
|
/ |
|
Р а с ч е т о с н о в н ы х |
п а р а м е т р о в . |
Стрела |
провеса f = — = |
||||
75 |
|
|
|
|
|
|
|
= — = 5 м. Диаметр |
пачки при коэффициенте заполнения |
Ку = 0,8 по фор |
|||||
15 |
|
|
|
|
|
|
|
муле (9) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dn = 1 / |
l±* |
= 1,1 |
м. |
|
|
|
|
|
20-3,14-0,8 |
|
|
|
|
Длина |
стропа / с т = |
зхОп |
|
|
|
|
|
/ с т = 3,14-1,1 = 3,5 м.
Высота мачты определяется по формуле (126) при I = 5 м, Лх = 3 м и Л =
=//шт
Я с р = 5 + 3 + 3,5 + 6 = 17,5 м.
Расчетный |
вес пачки |
при у = 800 |
дан/ма |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Q„ = 15-800= 12 000 дан. |
|
|
|
|
|||||
Расчетную |
нагрузку |
определяют |
по формуле |
(127), |
приняв |
а' — 1,5 |
дан/м |
||||||
|
|
Qp = |
l , 0 5 Q n = 12 000-1,05 = 12 600 дан. |
|
|
||||||||
Q p = l.lQn + |
2/9' = |
1,1-12000 + 2-75-1,5= 13400 дан. |
|
||||||||||
Р а с ч е т |
у с и л и й |
в к а н а т а х . |
П о д ъ е м н ы й |
к а н а т . |
Не |
||||||||
обходимая кратность полиспаста при г|п |
= 0,85 и Р 0 = |
Т определяется по фор |
|||||||||||
муле (128) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qp |
_ |
12 600 |
3,7 ~ |
4. |
|
|
|
||
|
|
|
|
Т т ь |
4000-0,85 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
||||
Натяжение |
подъемного каната |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
- |
1 2 6 0 0 |
|
=3700 5а«. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
40,85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Натяжение |
несущих |
канатов |
рассчитывают по формуле (130) при q — 2qn = |
||||||||||
= 12 дан/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S = |
4-5 |
( 13 400 + |
|
— 3700 = 48 300 дан. |
|
|
||||||
|
|
V |
2 |
} |
|
|
|
|
|
|
|||
Натяжение |
тягового |
каната |
определяют |
по формуле |
(132) |
при х — 10 м, |
|||||||
Н = 0 и т)п = |
0,85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г р == 13 400 |
5 |
|
VЮ (75 — 10)1 + 3700 ( |
|
|
= 2400 дан. |
|
||||||
10-75 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
J |
|
\ |
0,85 |
|
) |
|
|
48
|
О п р е д е л е н и е |
с е ч е н и я |
к а н а т о в . |
Расчетное |
|
натяжение |
на |
||||||||||||
каждом из несущих канатов |
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
S p |
= 0,55 X 48 300 = 26 600 дан. |
|
|
|
|
||||||||||
= |
Диаметр несущего каната по формуле (90) при К3 |
= |
4; /Ск = |
0,6 и ствр |
= |
||||||||||||||
16000 дан/см* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1=1.1 j |
/ |
26 600-4 |
• = 3,7 см . |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16000 0,6 |
|
к барабану — 2400 дан. |
|||||||
|
Расчетное |
натяжение |
тягового |
каната, идущего |
|||||||||||||||
Диаметр каната при Кк |
= |
0,5; К3 —4 и 0в р |
= |
12000 |
дан/см2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
1 - 1 . 1 ] / - |
|
2400-4 |
|
= 1,4 см. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
12000-0,5 |
|
|
|
|||||||||||
|
Диаметр тягового |
каната, |
прикрепленного |
к тележке, при тяговом усилии |
|||||||||||||||
в 2 раза меньше диаметра |
каната |
наматываемого на барабан |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
d— 1 , 4 У ^ 5 = |
1 см. |
|
|
|
|
|
||||||
|
Расчетное |
натяжение |
подъемного |
каната, |
идущего к барабану — 3700 дан. |
||||||||||||||
Диаметр каната при Кк |
= |
0,5; Кз = |
|
5; 0в р — 15000 |
дан/см2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
1 = 1 . 1 ] / - |
|
3700-5 |
|
. „ |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
15 000 0,5 |
= |
1,75 см. |
|
|
|
|
|||||||||
|
Диаметр подъемного |
каната, |
идущего на полиспаст, |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
d= |
1,751/^5 = 1,25 см. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Р а с ч е т |
м а ч т |
и |
о т т я ж е к . |
Усилие в мачте определяется по фор |
||||||||||||||
муле (98) при угле |
наклона |
оттяжек |
р" = — , у = 0, ф = ф0 . При положении |
||||||||||||||||
груза по середине |
пролета |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
tgФ |
о = |
|
/ |
= 21 = о, 134, фа = 0,134 рад; |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
7 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = 0,5 [S + Р„ + |
Тр] = 0,5 (48 300 + 3700 + 2400) = 27 200 дан; |
|
||||||||||||||||
|
|
Т = 0,5 (Р 0 |
+ Т р ) = 0,5 (3700 + 2400) = 3050 дан; |
|
|
|
|||||||||||||
|
К„ = |
27 200 sin (0,134 + 0,52) + |
3050 cos 0,52 = |
^ ш |
^ |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
cos 0,52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Усилие в оттяжке |
мачты по формуле (100) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
„ |
|
|
27 200 cos 0,134 |
|
о п п |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2 М |
= |
|
cos 0,52 |
= 31 200 дан. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Поперечное сечение |
деревянной |
|
мачты при четырех |
стойках |
определяется |
|||||||||||||
по формуле (108) при расчетном |
усилии |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Y0 = |
О.гбГм = 0,25 • 22 200 = 5550 дан, |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
d = Y5550-17,52 = 36 см. |
|
|
|
|
|
||||||||
3 |
Заказ № 1330 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
49 |
|
Поперечное сечение |
оттяжек |
при двух оттяжках |
на каждой |
мачте под уг- |
|||||||||||||
д |
род определяется по формуле (97) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
лом Ро'= — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31 200 |
16 200 |
дан. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
0,52 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
2cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Диаметр |
оттяжки при К3 |
= 3 и Кк — 0,7 по формуле (90) |
|
|
|
||||||||||||
|
л |
i |
i |
l |
/ |
'6200-3 |
= |
о , |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
а =1,1 |
I / |
|
|
|
2,3 см. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
V |
|
16 000-0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Бревносвалы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бревносвалы — подвесные |
канатные |
установки |
(рис. 12) с двумя |
||||||||||||||
подъемно-несущими канатами, на которых груз лежит свободно. |
|||||||||||||||||
При работе бревносвала подъем груза сопровождается его гори |
|||||||||||||||||
зонтальным |
перемещением. Это происходит |
за |
счет разности |
углов |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
наклона и |
натяжения |
канатов |
у |
высо |
||||||||
|
|
|
|
|
кой и низкой |
мачт. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Основные параметры установки. К ос |
|||||||||||
|
|
|
|
|
новным |
|
параметрам |
относятся |
высота |
||||||||
|
|
|
|
|
мачт, величина пролета и положение |
||||||||||||
|
|
|
|
|
лебедки по отношению к мачтам. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
При |
|
положении |
лебедки |
у |
высокой |
||||||
|
|
|
|
|
мачты |
направление движения |
канатов |
||||||||||
|
|
|
|
|
противоположно |
|
направлению |
переме |
|||||||||
|
|
|
|
|
щения пачки по канату, это повышает |
||||||||||||
|
|
|
|
|
сопротивление |
движению • и |
приводит |
||||||||||
|
|
|
|
|
к |
перемешиванию |
бревен или хлыстов |
||||||||||
|
|
|
|
|
в пачке. При этом |
разность |
высот мачт |
||||||||||
|
|
|
|
|
оказывает большое влияние на натяже |
||||||||||||
|
|
|
|
|
ние канатов |
в точках |
А и В. Если ле |
||||||||||
|
|
|
|
|
бедка помещена |
у |
низких |
мачт, то на |
|||||||||
|
|
|
|
|
правления |
движения |
канатов |
и |
груза |
||||||||
|
|
|
|
|
совпадают, |
|
сопротивление |
движения |
|||||||||
|
|
|
|
|
груза |
будет |
меньше, |
пачка сохраняет |
|||||||||
Рис. 12. Схема бревносвала |
|
свою форму, и разность высот |
мачт не |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
оказывает заметного влияния на раз |
||||||||||||
|
|
|
|
|
ность натяжений |
канатов. |
|
|
|
||||||||
Высота низкой мачты Нь соответствует высоте разгрузочной пло |
|||||||||||||||||
щадки. Она принимается |
больше высоты подвижного состава |
h0, т. е. |
|||||||||||||||
Hb > h0. Принимают |
Нь |
= |
2,5 н- 3,5 м. Разность |
высот мачт |
опре |
||||||||||||
деляется по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н=на-н„=к1, |
|
|
|
|
|
|
|
(133) |
||||||
где / — пролет между |
мачтами; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/C = tgq>'
50
Для обеспечения перемещения груза по канатам под действием собственного веса с учетом угла охвата пачки канатом необходимо, чтобы коэффициент K^>2\i, где |х — коэффициент трения лесомате риалов по канатам, и. = 0,2 -н 0,3. При положении лебедки у высокой мачты принимают К = 0,8-н1,0; у низкой К = 0,6ч-0,8.
Пролет между мачтами определяют из условия предохранения подвижного состава от опрокидывания в процессе разгрузки его. Это условие определяется уравнением
|
|
На — h0 |
|
__ |
|
Нъ — hp |
|
|
|
|
I - |
a + |
Ъ-Ьр\ |
|
_ |
b- |
|
|
|
|
|
^-^-\ |
|
|
|
|
|
||
где h0 и |
b — соответственно |
высота |
и |
ширина |
подвижного состава; |
||||
|
а — расстояние от оси пути до низкой |
мачты. |
|
||||||
Для |
устойчивого |
положения |
подвижного состава следует |
иметь |
|||||
|
|
|
а = |
= ь+^_ |
|
с_ |
|
|
|
Совместно решив эти уравнения и уравнение (133), получим |
|
||||||||
|
|
^(Нь-hp) |
(2С + 6) |
|
. |
||||
|
|
|
|
Hb-(hp |
+ |
KC) ' |
1 |
' ; |
где С = 0,7-4-1,0 м (см. рис. 12).
Расчет натяжения канатов. Наибольшее натяжение их наблю дается при положении пачки груза у головки низкой мачты (см. рис. 12). Если лебедка находится у высокой мачты и канаты движутся к вершине А, то наибольшее натяжение Sa их будет в этой точке
(135)
п
где Q — вес пачки;
/ — длина пролета; Dn—диаметр пачки; •
р, — коэффициент сопротивления движению пачки по канатам.
К=Ji-
где 1Х и / 2 — приведены на рис. 12.
По опытным данным, значение К0 зависит от формы сечения пачки, которое связано с направлением движения каната. При движении его
к вершине В К0 = 0,6, |
а при движении к точке А К0 |
= 0,65 н- 0,7. |
||
Если лебедка находится у низкой мачты |
или разгрузочной пло |
|||
щадки, |
то наибольшее |
натяжение будет в |
канатах, |
направленных |
к точке |
В |
V4 [I-Duf + {1 - |
|
(136) |
|
sb=jf |
к0у н>. |
В этом случае натяжение каната у мачты А определяется по формуле (135) при (.1 отрицательном.
3* |
51 |