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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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