ТУров В.В. КТ12-НТК(БТ)ПМ-062 (1192139), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Лист№ докум.ПодписьДата21мелколесья. С помощью других рабочих органов активного действия (например, косилочного типа, работающих по принципу секаторов) срезается древесина относительно небольшого диаметра (порядка 2-3 см). Рабочие органыв виде дисковых или цепных пил ненадежны в работе в связи с незащищенностью пильного органа при встрече с камнями и высокой чувствительностью к ударным нагрузкам, а их пильный механизм является источником повышенной опасности.При обосновании параметров и режимов работы машин для удалениянежелательной ДКР в конкретных условий работы необходимо учитыватьследующие требования: машины должны обеспечивать соблюдение лесоводственных, экологических, санитарных и противопожарных требований, действующих в лесахРФ; во избежание захламленности и пожароопасности разрабатываемых лесных и сельскохозяйственных площадей машины должны не только срезать, но и частично измельчать, а также равномерно распределять срезанную и измельченную массу по поверхности этих площадей; машины должны быть надежны при работе в сложных природнопроизводственных условиях климатических условиях; машины должна срезать все породы деревьев и кустарников во все сезоны года; машины должны обладать необходимой проходимостью, маневренностью и транспортабельностью, т.

е. иметь невысокое давление на грунт(0,04-0,05 МПа), большой дорожный просвет (0,5-0,6 м), специальную балансирную подвеску и возможность доставки к месту производства работс помощью трейлера; машины должна быть достаточно мощными, легко управляемыми, надежными в работе и иметь достаточную производительность;ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата22 при эксплуатации и обслуживании машин должны быть соблюдены требования безопасности.Анализ показал, что перечисленным требованиям и условиям работы внаибольшей степени отвечают роторные машины непрерывного действия,срезающие ДКР движением машины «напроход» (т.

е. при непрерывномдвижении машины).Целесообразно создание таких роторных машин на базе лесных тракторов и машин, которые более приспособлены для работы в лесу нежели тракторы общепромышленного назначения за счет специальной конструкции ходовой части, большого дорожного просвета и ряда других конструктивныхрешений.Из аналогов роторных машин − кусторезов следует выделить базовуюмодель КР-2, созданную Производственным ремонтным предприятием АО«Карелэнерго» при участии машиностроительных предприятий Петрозаводска на базе трелевочного трактора и имеющую рабочий орган в виде двух роторов встречного вращения.

Привод роторов – гидравлический и осуществляетсянапрямуюотгидромоторовчерезсоединительнуюмуфту.Достоинство машины КР-2 заключаются в том, что при ее функционировании обеспечивается не только срезание, но также измельчение древеснокустарниковой растительности.На базе машины КР-2 созданы и другие модели роторных машин: КР-2В на базе гусеничного трактора ТЛТ-100; КР-2К на базе колесного трактора ЛТЗ-155.Однако для очистки от ДКР полосы отвода автомобильных дорог вышеописанные машины на базе тракторов не подходят ввиду низкой мобильности, да и нет особой необходимости в проходимости таких машин, так каксрезка растительного слоя будет происходить с обочины автодороги.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата23Таким образом в качестве базовой машины необходимо выбрать автомобильное шасси с установленной на ней краново-манипуляторной установкой, а роторный кусторез использовать как навесное устройство.Для дальнейшей работы необходимо выбрать аналог автомобиля с краново-манипуляторной установкой, произвести необходимые кинематические,силовые и прочностные расчеты, а также расчет на устойчивость машиныпри работе роторным кусторезом на максимально выдвинутой стреле кранаманипулятора.ЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата242 Расчетная часть2.1 Расчет активного рабочего органа (ротора-фрезы)Основным рабочим органом для срезания древесной поросли являетсяротор-фреза с режущими ножами (по аналогии с ротором-фрезой машиныСП-93Р также принимаем количество ножей 3 шт.), вращение которого обеспечивается гидромотором. Для выбора типоразмера гидромотора и расчетаосновных параметров гидросистемы привода ротора необходимо задать исходные данные для расчета (таблица 2.1).Таблица 2.1 − Исходные данные для расчетаПараметрСкорость вращения ротора, об/минДиаметр ротора, ммСредний диаметр срезаемой древесины, мКоличество стволиков срезаемой древесинына 1 м ширины захватаКоэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиковКоэффициент отбрасывания древесины рабочими органамиЗначение105010000,0140,40,7По мере необходимости в процессе расчета исходные данные могутбыть изменены или дополнены.Для обеспечения работы такого типа машин необходимо, чтобы выполнялось условие:Nбм > Nпотр, кВт(2.1)где Nбм – мощность базовой машины (из технической характеристики), кВт;Nnomp – потребная мощность для работы кустореза или фрезы, кВт.ЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата25Потребная мощность кустореза с активным рабочим органом определяется из выражения:Nпотр = Nдв + Nрез + Nотбр, кВт(2.2)где Nдв – мощность, необходимая на продвижение кустореза в рабочем положении, кВт; Nрез – мощность, необходимая для перерезания древеснокустарниковой растительности, кВт; Nотбр – мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц, кВт.Мощность, необходимая на продвижение кустореза в рабочем положении, составит:, кВтNдвиж =(2.3)где Gк – масса кустореза, кг; g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2; f – коэффициент трения металла о почву и древесину; vбм – скорость движения базовой машины, м/с (в зависимости от плотности поросли и ее диаметра - 0,5 −10 км/ч).Мощность, необходимая на резание древесины, определяется по формуле:Nрез =р, кВт(2.4)где kр – удельное сопротивление древесины резанию, 12∙104…22∙104 Н/м2;d – средний диаметр срезаемой древесины, м; dδ – диаметр рабочего органа,м; nств – количество стволиков срезаемой древесины на 1 м ширины захвата,шт.; ε – коэффициент, учитывающий неодновременность процесса перерезания стволиков; vокр.р – окружная скорость рабочего органа, м/с; vбм – скорость движения базовой машины, м/с.Мощность, необходимая на отбрасывание древесных частиц, определяется по формуле:Nотбр.

=отбротброкр бт, кВт(2.5)ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата26где kотбр – коэффициент отбрасывания древесины рабочими органами; Gотбр –сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами за время t, Н;vокр.б – окружная скорость рабочего органа, м/с; vт – скорость движения трактора, м/с; g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2; t – время подхода к почвеочередного рабочего органа, с.Сила тяжести древесины, отбрасываемой рабочими органами в единицу времени, определяется из выражения:Gотбр = γ ∙ d ∙ dб ∙ nств. ∙ ε ∙ (vокр.б – vт) ∙ t, Н(2.6)где γ – удельный вес древесины, 4 000…8 000 Н/м3; t – время подхода к почвеочередного рабочего органа, с.Нож одновременно совершает поступательное движение со скоростьюvт и вращается с угловой скоростью ωδ.

Он отделяет слой стружки определенных размеров и формы.Окружная скорость фрезерного ротора записывается в виде:vокр.р = wр ∙ rр, м/с(2.7)где wр – угловая скорость рабочего органа, рад/с; rр – радиус рабочего органа, м.Угловая скорость ротора определяется по формуле:, рад/сwб =(2.8)где n’ – частота вращения рабочего органа кустореза, об/мин.Тогдаvокр.р = 109,9 ∙ 0,25=27,475, м/сВремя подхода очередного рабочего органа определяется по формуле:t=,с(2.9)где z – количество ножей на рабочем органе, шт.; n” – частота вращения рабочего органа, об/с.Расчет потребной мощности кустореза Nnomp дает возможность подобрать тип базовой машины.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата27Вначале определим параметры рабочего органа.По формуле 2.4 мощность резаниякВтNрез =Определим геометрические размеры ножей ротора-фрезы.В качестве приводного двигателя применяем гидромотор, подключенный к гидравлической системе базовой машины.Мощность привода вибровозбудителя определяется(2.10)где− мощность, необходимая для поддержания возмущающей силы, Вт.Рисунок 2.1 − Кинематическая схема ротора-фрезыМощность, необходимая для поддержания возмущающей силы(2.11)где n − количество ножей;ТогдаЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата28(2.12)Зная площадь ножа, его массу и плотность стали, определим толщину:,(2.13)где − плотность материала ножа.В качестве материала для изготовления ножа выбираем сталь У10, некоторые механические свойства которой представлены в таблице 2.2.Для стали У10 =7810кг/м3Тогдаммм.Таблица 2.2 − Механические свойства при Т=20 o С материалаУ10Термообработка, состояние поставкиПрокат сечением 0,1-4,0 мм.Лента холоднокатаная отожженнаяЛента холоднокатаная нагартованнаяЛента холоднокатаная нагартованная, класс прочности Н1Лента холоднокатаная нагартованная, класс прочности Н2Лента холоднокатаная нагартованная, класс прочности Н3Лента отожженная высшей категории качества.σв, МПаd5, %750750-1200750-900900-10501050-12007001013Однако в состоянии поставки толщина проката составляет 4 мм тогдаувеличим ширину ножа h=53,4 мм.Основные размеры ножа представлены на рисунке 2.2.Рисунок 2.2 − Основные размеры ножаЛистИзм.

Лист№ докум.ПодписьДата292.2 Расчет и выбор гидромотораОпределение параметров гидромотораРисунок 2.3 – Расчетная схема гидромотораДля гидромотора полезная мощность определяется по формуле:МN ПОЛ М кр   ,(2.14)где Мкр − крутящий момент на валу гидромотора.ОтсюдаРабочий объем гидромотора определим по формуле:qМм0,159  р н  гм(2.15)где Мм – крутящий момент на валу гидромотора, Н·м; рн – рабочее давление гидромотора, Па; гм – гидромеханический к.п.д. гидромотора, гм=0,96м3/с=74,6 см3/обПринимаем аксиально-поршневой гидромотор 310.80.

Характеристики

Список файлов ВКР