Файл: Рахманов С.И. Основы расчета оборудования лесозаготовок.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.07.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 0

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

тивления движению может колебаться в больших пределах. Так, сма­ чивание трущихся поверхностей дождем или появление льда на них резко изменяет величину коэффициентов сопротивления движению.

При трелевке хлыстов ели лебедками коэффициент сопротивления движению для лета \ах = 0,96 и для зимы |лх = 0,5. При трелевке деревьев летом (хд = 0,85 и зимой (хд = 0,7. При сдвиге с места со­ противление движению возрастает примерно в 1,5 раза.

Сопротивление движению лесоматериалов при работе с транспор­ терами зависит от условий перемещения груза. При движении круг­ лых неокоренных лесоматериалов по сухим деревянным опорам ко­

эффициент

трения

\i

= 0,5 - т - 0,6.

При

смоченных поверхностнях

[л, = 0,3

- г -

0,4, а

при

обледенелой

поверхности еще меньше. Для су­

хого трения

дерева по металлу \i — 0,25 ~

0,3.

При

расчете транспортных устройств большое значение имеет ко­

эффициент сцепления и близкий к нему коэффициент трения в покое.

При сухом

трении и работе в помещении для роликов гладких

[д.с

=

=

0,25

- т -

0,3, для рифленых

\хс — 0,6 -=- 0,8 и с шипами

jxc

=

=

0,7

- г -

1,0. В случае работы

на открытых площадках, где возможно

смачивание поверхностей трения, значения коэффициента сцепления колеблются в больших пределах. Так, коэффициент сцепления хлы­ стов с ребристыми роликами колеблется от 0,4 до 0,8, а с поперечинами транспортера хвойные породы имеют |хс = 1,1 -н 1,2.

Г л а в а II

ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН И УСТРОЙСТВ С ГИБКИМ ТЯГОВЫМ ОРГАНОМ

При расчете таких машин обычно определяют сопротивление дви­ жению и скорость груза, усилия на рабочих органах, мощность дви­ гателя, производительность и т. д. Метод расчета принимается в за­ висимости от особенностей устройства машин. Характерным для них является способ приведения в движение гибкого тягового органа.

В лебедочных устройствах конец тягового органа, обычно каната, закреплен на барабане и его движение вместе с грузом происходит в результате наматывания каната на барабан. В таких установках рабочий ход тягового органа чередуется с обратным.

В транспортных устройствах непрерывного действия движение тяговому органу придается в результате трения его об .обод тягового колеса или вследствие зацепления за зубья, помещенные на этом ободе, что обеспечивает непрерывность движения тягового органа.

Мощность двигателя транспортирующих устройств и машин за­ висит от величины сопротивлений, которые преодолевает тяговый ор­ ган при перемещении груза. Общее сопротивление движению при по­ стоянстве скорости складывается из сопротивления сил трения и подъема. И то, и другое находится в зависимости от веса груза и тягового органа, а также от их положения в пространстве в процессе перемещения.

9

На рис. 1 представлены основные схемы подъемно-транспортных устройств с гибким тяговым органом. В практике находят применение лебедочные установки с различным числом барабанов (рис. 1, а и б). С целью изменения направления движения каната в лебедочных уста­ новках применяется особое направляющее колесо — концевой блок.

В установках непрерывного действия (рис. 1, в, г) тяговый орган замкнут, т. е. непрерывен. Он движется в грузовом направлении на одной ветви и одновременно в обратном на другой. Вследствие этого и здесь совершенно необходимо иметь концевое направляющее колесо, изменяющее направление движения тягового органа.

Рис. 1.

Основные

схемы подъемно-транспортных устройств

 

с

гибким тяговым органом:

 

а — однобарабанная

лебедочная установка; б — двухбарабанная

ле­

бедочная

установка;

о — скребковый транспортер; г — несущий

тран­

 

 

спортер

 

В отличие от барабанных лебедочных установок, у которых ра­ бочий орган прикреплен к концу грузового каната, в установках не­ прерывного действия рабочие органы равномерно размещаются по всей длине тягового органа как на верхней, так и на нижней его ветви.

Усилие, передаваемое тяговым органом

Для всех подъемно-транспортных машин и устройств с гибким тя­ говым органом усилие Т, передаваемое им, определяется по формуле

 

7 = Р + Р т + 2 Р Н + Р 3

+ Р р ,

(10)

где

Р — сопротивление движению груза;

 

 

Р т —• сопротивление движению от веса тягового

органа на

 

участках, лежащих на неподвижной опоре;

 

Р„ — сопротивление движению

направляющих

устройств

 

(колес, блоков и шин);

 

 

Р 3

и Р р — сопротивления при загрузке и разгрузке

транспорт­

 

ного устройства.

 

 

Усилие, передаваемое рабочим органом на тяговый орган, равно сопротивлению движения груза и зависит от условий его перемещения.

10

В общем случае возможны три варианта. При первом варианте груз лежит на рабочем органе (рис. 2, а, б), давление от груза на не­ подвижную опору передается через рабочий орган. И тот и другой имеют общие условия перемещения и одинаковый коэффициент со­ противления движению. При втором и третьем вариантах (рис. 2, в, г) рабочий орган и груз независимо один от другого находятся на разных опорах или на одной. В общем случае коэф­ фициенты сопротивления движению для груза и рабочего органа будут разными.

Во всех трех вариантах различны

 

 

 

 

условия передачи тягового усилия от

 

 

 

 

рабочего органа к грузу. В первом ва­

 

 

 

 

рианте

оно

передается

через

трение

по

 

 

 

 

поверхности

соприкосновения

груза

 

 

 

 

с рабочим органом. Если силы трения

 

 

 

 

недостаточны

для

устойчивого

положе­

 

 

 

 

ния груза

на

рабочем

органе,

на

нем

Рис.

2. Положение

рабочего

делают

выступы,

через

которые

ча­

 

органа и груза:

стично передается грузу тяговое усилие

 

груз;

2 — рабочий

орган

(рис. 2, б).

Во

втором

варианте рабо­

 

 

 

 

чий орган

перемещает груз

перед

собой

(рис. 2,

в), т. е.

толкает

его, а

в третьем тянет

его за

собой

(рис.

2, г).

Эти

варианты

близки

друг другу. Отличие заключается в условиях трения груза о рабочий орган, что мало оказывает влияния на общие условия работы. Следует

Рис. 3. Расчетные схемы

отметить, что в первом варианте груз и рабочий орган имеют одина­ ковые скорости движения по величине и направлению, тогда как в остальных двух случаях скорости движения по величине и направ­ лению могут и не совпадать.

Рассмотрим кинематику движения груза и рабочего органа для второго варианта (рис. 3, а). Положим, что рабочий орган, представ­ ляющий собой опорную поверхность п — п, перемещается под углом б в направлении прямой т—т и по опоре а—а двигает груз, имеющий круглую форму.

Если прямая т—т составляет с прямой а—а угол cp0l ас нормалью к поверхности п—п угол у, то путь груза ВхВг = Sr p и путь рабо­ чего органа Sp = BiB{ будут находиться в следующей зависимости:

Sp = SrP

C 0 S ( ( p ° - Y ) .

(11)

р

р

cos у

v '

Вместе с тем, груз будет двигаться и по опорной поверхности п—п. Его смещение по ней будет равно В\В2 = 5В

SB = S r p [cos (фо—у) tgy + sin (ф0 —у)}.

(12)

Если скорость движения рабочего органа vp, то скорость движения груза по оси ах — аг

frp =

Up

cosy

„ 0 ,

— £ — - .

13

 

F

cos(9o — у )

 

Вследствие скольжения груза по опоре п—п угол со между

радиу­

сом в точках касания В± и В 2

и осью а±—аг в процессе движения ос­

тается постоянным.

 

 

 

Усилие на рабочем органе при поперечном перемещении груза

Усилие, которое следует приложить к рабочему органу для пере­ мещения груза, зависит от способа захвата и условий передвижения. Лесные грузы имеют большую длину по сравнению с их поперечными размерами, поэтому различают продольное и поперечное перемещение.

Рассмотрим условия поперечного перемещения, приняв за основу

схему (рис. 2, в), когда рабочий орган передвигает

груз

посредством

опорной поверхности п—п (рис. 3, б) по неподвижной

опоре а—а.

Движение рабочего органа происходит по прямой

т—т под углом

Ф0 к направлению движения груза ах — ах. Нормаль опорной

поверх­

ности рабочего органа п—п составляет с прямой

т—т угол

у.

В процессе движения к грузу будут приложены следующие силы: вес груза Q, реакция опор в точках А и В — Na и Nb, силы трения в этих точках Fa = Na\ia и Fb = Nb\ib, где \уа и \ib — коэффициенты трения груза по опоре и рабочему органу. При неравномерном движе­ нии к центру тяжести груза в направлении, обратном движению, при­ кладывается сила инерции

Pi =

Q—,

 

 

где а — ускорение движения груза;

 

 

g — ускорение силы тяжести.

 

 

 

Из условия равновесия сил, приложенных

к грузу,

реакции опор

Na и Nb имеют следующие значения:

 

 

 

а

 

 

sin а +

р-а cos а -|

 

 

Nb = Q

£

,

(14)

(1 + УаЦб) cos (ф0 — V) + (Ца — Hb) Sin (фо — у)

12

Смотрите также файлы