Файл: Рахманов С.И. Основы расчета оборудования лесозаготовок.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.07.2024
Просмотров: 110
Скачиваний: 0
личину надвигания на один зуб, а по ней из табл. 5 принимают К', после чего имеется возможность определить удельное сопротивление резанию и усилие резания по формулам (313) и (312). При определе нии сопротивления резанию в соответствии с условиями определения величины надвигания на один зуб пилы следует принимать в формуле (312) Я = Нтах для наибольшего кряжа и соответствующую скорость надвигания.
Мощность на валу пилы находят из уравнения (322). Для вырав нивания нагрузки двигателя на валу пилы ставят приводной шкив с утяжеленным ободом. Приближенно мощность пиления определяют
по |
производительности станка, |
используя |
формулу (325), в которой |
L H |
находят по уравнению (355), Я = Я с р |
для расчетного кряжа, зна |
|
чения коэффициентов п0 и /Сп |
те же, что и при расчете по формуле |
||
(310). |
|
|
|
|
Механизм надвигания |
шпалорезного станка |
|
Механизм представляет собой тележку, перемещаемую по рельсо вому пути при помощи барабана и каната (рис. 33., а). Натяжение тягового каната, равное сопротивлению движения при прямолиней ном надвигании, находят по формуле
|
|
Т = Т т + |
Т р , |
' |
(357) |
где |
Тр — определяют по |
уравнениям |
(350) или (351); |
|
|
|
ТТ — сопротивление |
движению |
транспортного |
устройства, |
|
где |
Q — вес кряжа; |
TT = (Q + |
G)wu |
|
|
|
|
|
|
||
|
G — вес тележки с оборудованием на ней; |
|
|
||
|
— коэффициент сопротивления движению ходовых опор; |
||||
|
w1 = 0,l. |
|
|
|
кряжа |
|
Вес тележки с установленными на ней механизмами зажима |
||||
и поперечного его перемещения от 900 ДЙ 1600 дан и редко больше. Сила инерции при разгоне
* Pt = * ± ° . A , (358)
где 1р — путь разгона, при достаточной мощности двигателя, при над
вигании / р <0, 5 м, |
во время обратного хода он может быть более 1 м. |
||
В |
общем случае мощность, необходимая для перемещения тележки |
||
в |
процессе пиления, |
|
|
|
|
N*=4ir1~v»' |
( 3 5 9 ) |
где он — скорость |
надвигания, соответствующая наибольшему |
диа |
|
метру кряжа. Если разгон происходит до начала пиления и 1р < |
0,5 м, |
||
то в формуле (359) Р{ = |
0. Если в |
шпалорезных станках механизмы |
пиления и надвигания |
приводятся |
в движение от одного двигателя, |
то мощность двигателя |
станка N = Nn + Ntt. |
|
Время пиления составляет около 30% длительности цикла, вследст вие чего использование кинетической энергии пилы и маховика не мо-
152
жет дать |
значительного эффекта, |
но здесь допустима перегрузка |
дви |
гателя .с |
коэффициентом /Сп = 2 |
при соответствующей проверке |
его |
на нагрев. |
|
|
|
Тяговый канат и привод механизма надвигания рассчитывают по тяговому усилию Т [формула (357) ] с учетом силы инерции Plt т. е.
Т' = Т + Р,.
Механизм поперечной (боковой) подачи (рис. 33, в) применяется для поперечного перемещения кряжа при установке его в определен ное положение по отношению к- пиле. Скорость движения vu — = 0,1 -т-0,15 м/сек. Кряж вместе с механизмом зажима перемещается по направляющим опорам. Сопротивление передвижению
и мощность двигателя без учета силы инерции |
|
|
|
N6 = QVr + Gew |
( 3 6 0 ) |
|
Ю0т1б |
|
где G6 |
— вес механизма боковой подачи; |
|
|д.б — коэффициент трения механизма об опору; |
|
|
т)б |
— к. п. д. механизма боковой подачи. |
|
• Мощность, двигателя для привода этого механизма составляет около 1—2 квпг.
М е х а н и з м з а ж и м - а (см. рис. 33, в) необходим для сохра нения постоянства положения кряжа во время пиления. Усилие при боковом зажиме кряжа определяется по формуле
|
|
|
P 3 = P l - ( Q + PV2) |
Г И Г > |
|
( 3 6 1 ) |
|
|
|
/б + ф г |
|
|
|
где Р — усилие |
резания; |
|
|
|
||
Q — вес |
кряжа; |
|
|
|
|
|
/ = 0,7 |
г; |
|
|
|
|
|
г — радиус |
кряжа; |
|
|
|
||
/б — расстояние между крюком и центром поперечного сечения |
||||||
кряжа, |
/б = |
0,2/-; |
|
|
|
|
|д.г — коэффициент |
трения скольжения |
груза по опоре, |
при смо |
|||
ченных |
поверхностях р,г = 0,1. |
Если |
пренебречь |
трением, |
||
то Р3 = |
0,35 |
Р, следует принимать Р3 |
— Р. |
|
||
Мощность двигателя для механизма зажима определяют при ско
рости движения v3 = |
0,4 |
- г - |
0,5 |
м!сек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Расчет |
шпалорезного |
станка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ц е л ь |
р а с ч е т а |
— определение основных |
параметров |
и мощности дви |
||||||||||||
гателей механизмов |
станка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
м, |
|
|
||||
И с х о д н ы е |
д а н н ы е : |
длина шпального |
кряжа |
/ ш = |
2,75 |
диаметр |
||||||||||
наибольший |
dmax |
— 40 |
см, |
средний |
объем шпальных |
кряжей |
Q c p = |
0,2 |
ж 3 |
|||||||
и dtp |
= 30 |
см', сменная |
производительность /7С М ='80 |
м3 |
при |
С 2 |
= |
0,8 |
и выпи |
|||||||
ловке |
шпал |
без подгорбыльнон доски; скорость резания |
v — 50 |
м/сек; |
вес |
те |
||||||||||
лежки с механизмами поперечного перемещения и зажима G = |
1600 |
дан. |
|
|||||||||||||
153
М е х а н и з м п и л е н и я. Диаметр пилы находят по формуле (303) при т = 0,15; А = 0; п = 0; а" = 0; а = а' = 80 мм и высоте пропила с уче том сбега
|
|
|
6i = dmax |
+ 30 = 400 + 30 = 430 мм; |
|
|
||||||||
|
|
|
|
D ^ |
2 (80 + 430) |
= |
1 2 Q |
0 |
^ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 — 0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Принимаем по табл. 3 пилу с диаметром D = |
1250 мм, с числом зубьев Z = 72 |
|||||||||||||
и толщиной |
|
Ьа |
= 5 лш; шаг зубьев £ = 55 мм, диаметр фланцев пилы с1ф = |
|||||||||||
— 0,15-1250 = |
190 мм; ширина |
пропила |
при s = 1,2 мм, Ь= 5 + 2-1,2 = |
|||||||||||
= 7,5 мм. Часовая производительность |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Пч |
= — ^ — = 13,5 м3. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
7-0,85 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Средняя |
скорость |
надвигания для среднего |
по объему кряжа |
[формула |
||||||||||
(310)] при п0 |
= |
0,3; « п |
= 2; Кп = |
0,6 и при пути |
надвигания |
[формула (355)] |
||||||||
|
|
|
1,', = (2,75 +1,25 + 0,75) = 4,75 м, |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
4,75-2(1+0,3)13,5 |
„ . . |
|
|
|
||||||
|
|
|
v» со = |
*—• |
' |
|
= 0,4 |
м/сек. |
|
|
||||
|
|
|
|
р |
0,6-3600-0,2 |
|
|
|
|
|
|
|||
Полученная скорость надвигания соответствует средней |
высоте |
пропила |
||||||||||||
для d c p при выпиловке необрезных |
шпал без подгорбыльной доски, когда Кш — |
|||||||||||||
= 0,75 и по формуле (354) Я с р = |
0,75-30 = 22,5 см. Скорость |
надвигания ре |
||||||||||||
гулируется |
по уравнению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Я с р - и н |
= const. |
|
|
|
|
|
|||
При Я с |
р |
= |
22,5 см и ин .с р |
= 0,4 м/сек |
кряжи распиливаются при диаметре |
|||||||||
до 30 см на необрезные |
шпалы, а свыше 30 см на обрезные во всех случаях без |
|||||||||||||
подгорбыльной |
доски. При этом условии |
в результате |
регулирования |
средняя |
||||||||||
скорость надвигания по формуле (356) имеет следующие |
значения: |
|
||||||||||||
диаметр кряжа d, см |
|
|
26 30 34 38 42 |
|
||||||||||
скорость |
надвигания ун , м/сек . . . |
0,46 0,4 |
0,44 0,40 0,36 |
|
||||||||||
Усилие резания определяем по наибольшему кряжу. Для него расчетная
высота пропила Нтах = dmax = 40 см.
Скорость надвигания определяют по формуле (356)
.. 0,75 - 30 |
п ,о |
, |
|
V « CD = ° > 4 |
— = ° > 3 8 |
М С Е К - |
|
" • с р |
0,6-40 |
|
|
Величина надвигания на зуб при v = 50 |
м/сек |
|
|
О
С = 5 5 - L — = 0,42 мм. 50
По табл. 5 удельное сопротивление резанию при продольном пилении К' —
— 4,9 дан/мм2. При заточке один раз в смену К0 = 1,4; для сосновых кряжей
К = 4,9-1,4 = 6,9 |
дан/мм2. |
|
Усилие резания на пиле [формула (312)] |
|
|
Р = 6,9 |
- 7,5 - 400 ^ = 157 дан. |
|
|
50 |
|
Мощность двигателя механизма |
пиления при т|п = 0,95 |
|
Л/п = |
157-50 |
0 „ |
= 83 кет. |
||
|
1000,95 |
|
154
Приближенно мощность пиления определяется |
по производительности |
станка |
||||||||||
по формуле (325), в которой |
следует |
принять |
для данного |
случая |
|
|||||||
|
|
|
|
L H - L i . n n - |
|
|
|
|
|
|||
где пп — число пропилов в шпале; L H = |
4,75 м и число пропилов при выпиловке |
|||||||||||
необрезных шпал без подгорбыльной доски пп = |
2 и Я с р = |
225 мм |
|
|||||||||
|
6,9-7,5-225 4,8-2 ( 1 + 0,3) 13,5 |
|
|
|
||||||||
|
Nn = |
|
|
|
— ! |
- |
|
= 50 кет. |
|
|
||
|
|
100-0,95 |
3600-0,2-0,6 |
|
|
|
|
|||||
Расчетный изгибающий момент на валу пилы |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Л1р = 2-157-1,25 = |
390 |
дан-м. |
|
|
|
|||||
|
М е х а н и з м н а д в и г а н и я . |
|
Расчетное |
усилие — натяжение ка |
||||||||
ната при перемещении |
тележки |
в процессе |
пиления находят по формуле (357) |
|||||||||
при w1 = 0,1 и весе кряжа |
Qmax |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Qmax |
= |
hi* |
0,432-8 00-2,75 = |
320 дан' |
|
|
|||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т= |
1,4-157+(320+ |
1600)-0,1 = 410 дан. |
|
|
|||||||
Без перегрузки двигателя |
возможная |
сила |
инерции |
при |
разгоне Я,- = Т = |
|||||||
= |
410 дан. Из формулы (358) |
путь |
разгона |
при этой |
силе |
инерции |
и ин = |
|||||
= |
0,38 м/сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
1920 |
0.382 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/р = |
|
|
= 0,03 |
м. |
|
|
|
|||
|
|
v |
2-9,81 |
410 |
|
|
|
|
|
|
||
Принятый в расчете путь, проходимый тележкой до встречи с пилой, больше полученного, поэтому тележка приобретает необходимую скорость до начала пиления и, следовательно, при определении мощности надвигания силу инерции можно не учитывать и определить тяговое усилие на канате по формуле (357). При этом условии мощность, необходимая для надвигания, при % = 0,6, и„ =
= 0,38 м/сек и Я,- = |
0 |
[формула |
(359) ] |
|
|
|
|||
|
|
|
.. |
|
410-0,38 |
|
|
|
|
|
|
|
Л/,, |
= |
-. |
|
= 2,6 |
кет. |
|
|
|
|
|
|
100-0,6 |
|
|
|
|
Мощность двигателя |
станка |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
// = |
83 + |
2,6 = |
85,6 кет. |
|||
М е х а н и з м |
п о п е р е ч н о й |
п о д а ч и . |
Мощность двигателя, формула |
||||||
(360), при Уб = |
0,15 |
м/сек, G(, = |
200 дан и j.ir |
= |
[Хб = 0,25 и г]б == 0,75 |
||||
|
|
., |
(320 + |
200)-0,25-0,15 |
|
||||
|
|
Л/б = |
• |
|
—• |
•— = 0,25 кет. |
|||
|
|
|
|
|
100-0,75 |
|
|
|
|
М е х а н и з м |
з а ж и м а . |
Усилие |
зажима [формула (361) ] при ц г = 0 |
||||||
Я 3 = 0,35-92 = |
32 дан. |
157 дан. |
|
|
|
||||
Принимаем в расчет Я 3 = Я = |
|
|
0,7 |
||||||
Мощность двигателя |
при v3 = |
0,5 м/сек и т)3 = |
|||||||
|
|
|
л/ |
|
157-0,5 |
, |
, |
|
|
|
|
|
Л', = |
|
=1,1 |
кет. |
|||
|
|
|
|
|
100-0>7 |
|
|
|
|
155
Г л а в а X V I
ОСНОВЫ РАСЧЕТА СТАНКОВ С ПИЛЬНОЙ ЦЕПЬЮ
Станки с пильной цепью применяются для поперечной распиловки леса и отличаются от цепных переносных инструментов тем, что они устанавливаются стационарно и надвигание пильной цепи на распи ливаемый лесоматериал производится механически. Метод расчета цепных инструментов и станков примерно одина ков, поэтому дается расчет стационарных станков как
более сложных.
|
|
|
Расчет |
основных |
|
|||||
|
|
|
параметров |
|
|
|
||||
|
К основным параметрам |
|||||||||
|
относятся: тип цепи и пиль |
|||||||||
|
ной шины, |
скорость |
пиле |
|||||||
|
ния и надвигания, а также |
|||||||||
|
диаметр |
и |
число |
|
оборотов |
|||||
|
звездочки |
для |
|
|
пильной |
|||||
|
цепи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип и размеры пильной |
|||||||||
|
цепи |
являются |
основными |
|||||||
|
факторами, |
определяющи |
||||||||
|
ми размеры и конструкцию |
|||||||||
|
остальных частей |
пильного |
||||||||
|
механизма. |
Большое |
зна |
|||||||
|
чение |
имеет шаг |
цепи |
t. |
||||||
Рис. 34. Расчетная схема станка с пильной |
Для механических |
инстру |
||||||||
ментов |
принимают |
t |
= |
|||||||
цепью |
||||||||||
= 1 5 ч - 2 0 |
мм, |
для |
стан |
|||||||
|
||||||||||
|
ков |
t — 25 ч- 30 мм. |
При |
|||||||
выборе шага цепи следует иметь в виду, что с увеличением |
его возра |
|||||||||
стают размеры и вес приводного механизма, поэтому предпочитают для инструментов принимать шаг цепи возможно меньший. Для станков вес привода не имеет большого значения и для них можно брать шаг цепи больше принятого для инструментов.
Звенья цепи имеют конструкцию, показанную на рис. 34, а. У ин
струментов толщина среднего звена цепи аг |
= |
1,2 ч- 2,2 мм и |
край |
||||||
них а2 = |
0,7 ч- |
1,4 |
мм, |
т. е. а 2 = |
0,6 ах. Диаметр звеньев в уширен |
||||
ной части |
D = |
12 |
мм, |
диаметр |
отверстия |
у |
среднего звена |
d1 = |
|
= 6,5 мм, |
у крайнего d2 |
= 4 мм. Пильные |
цепи с такими размерами |
||||||
звеньев допускают нагрузку до 50 дан, что для станков |
недостаточно, |
||||||||
вследствие чего появляется необходимость иметь для |
них специаль.- |
||||||||
ные усиленные |
цепи. При расчете пильных |
цепей для |
станков за ос- |
||||||
156