Задача 8. Расчет мощности двигателей ротора и механизма подачи кряжей роторного окорочного станка

Исходные данные для расчета приведены в табл. 8. Вариант задачи выбирается по последней цифре номера зачетной книжки.

В роторных окорочных станках происходит процесс поперечно-винтовой окорки. Коросниматели, укрепленные внутри кольцевой головки, вращаются вместе с ней в плоскости, нормальной к оси обрабатываемого кряжа. Окоряемое бревно в продольном направлении по оси вращения кольцевой головки перемещается приводными роликами (ребухами), помещенными на качающихся рычагах, расположенными по обе стороны кольцевой головки (рис 9).

Ширина снимаемой стружки коры под действием каждого короснимателя определяется по формуле:

b=B(1‑ j_n), (111)

где: В – длина рабочей кромки короснимателя, м; j_n – коэффициент перекрытия.

, (112)

где: D ‑ подача кряжа на один коросниматель за один оборот ротора, мм.

, (113)

где: z – количество короснимателей (берется из задания); v_П – скорость продольного перемещения кряжа, м/с; п – частота вращения ротора, об/мин (п=9, 55w), где w ‑ угловая скорость вращения кольцевой головки.

Скорость продольного перемещения кряжа через кольцевую головку можно определить из выражения (м/с):

, (114)

где: П₀ – сменная производительность станка, м³/см; l_ср – средняя длина окариваемых бревен, м; V_ср – средний объем окариваемых бревен, м³; Т – время смены, с; с₁ – коэффициент заполнения бревнами транспортера подачи (с₁=0, 8 – 0, 9); с₃ – коэффициент использования станка по времени смены (с₃=0, 8 – 0, 9).

Средний объем окариваемых бревен определяется по формуле (м³):

, (115)

где: d_cр – средний диаметр окариваемых бревен, м; l_ср – средняя длина окариваемых бревен, м.

Рис. 9 Роторный окорочный станок

1 – роторная кольцевая головка; 2 – кулачек (коросниматель); 3 – подающий приводной валец

Угловую скорость вращения кольцевой головки можно определить по формуле (с^-1):

(116)

Наибольшая скорость окаривания (м/с) (скорость кромки короснимателя при окорке наибольшего по диаметру кряжа) рассчитывается как:

, (117)

где: d_max – наибольший диаметр кряжа без коры, м

Усилие прижима короснимателя к обрабатываемой поверхности кряжа, Н:

Р_п=r₂В, (118)

где: r₂ – удельное давление прижима короснимателя, r₂=(20 – 35) Н/мм.

Усилие на одном короснимателе, касательное к поверхности кряжа определится как:

Р_к=r₀b+Р¢ +mР_П или Р_к=r₀b+Р¢ +mr₂В, (119)

где: m ‑ коэффициент трения между короснимателем и обрабатываемой поверхностью (m=0, 16 – 0, 25); r₀ – удельное сопротивление сдвигу коры (приложение табл. П.8) Н/м; Р¢ – усилие, необходимое для перерезания волокон коры (Приложение табл. П.9), Н.

С учетом коэффициента перекрытия стружки получим:

Р_к=В[(1-j_n)r₀+mr₂]+Р¢, (120)

Усилие, необходимое для продольного перемещения кряжа Р_пр (Н), определим как:

Р_пр=r₂Вzm+n_вmgк₃w_в, (121)

где: n_в – количество подающих приводных вальцов; m – масса наибольшего окариваемого бревна, кг; g – ускорение свободного падения (g=9, 81 м/с²); к₃ – коэффициент запаса (к₃=1, 5 – 2, 0); w_в – коэффициент сопротивления движению вальца, который может быть принят w_в=0, 1.

, (122)

где: d_max – максимальный диаметр окариваемых бревен, м; l_max – максимальная длина окариваемых бревен, м; g ‑ плотность древесины, кг/м³; (приложение табл. П.9).

Мощность двигателя привода кольцевой головки, N_p (кВт) может быть определена по формуле:

, (123)

где: Р_к – усилие на короснимателе, Н; z – количество короснимателей, v_max – скорость окаривания; h ‑ коэффициент полезного действия (h=0, 9 – 0, 95); G_р – вес ротора, Н; m_п – коэффициент трения (0, 01); v_p – скорость вращения ротора, м/с, можно считать, что v_p =1, 5 v_тах.

Мощность двигателя механизма продольного перемещения кряжа N_в, кВт:

, кВт (124)

где: h ‑ КПД (h=0, 80 –0, 85).

Исследовательская часть:

Используя формулу (109) рассчитать усилия на одном короснимателе для всех состояний древесины по приложению табл. П. 9.

Контрольные вопросы:

Для четных вариантов:

1. Перечислите виды и способы окорки.

2. Что такое коэффициент перекрытия роторного окорочного станка и от чего он зависит.

3. Как классифицируются окорочные барабаны.

Для нечетных вариантов:

1. Перечислите виды механической окорки.

2. Опишите технологию и область применения гидравлической и пневматической окорки.

3. Какие параметры предмета труда оказывают наибольшее влияние на параметры окорочного оборудования.

Таблица 8

Исходные данные для расчета мощности двигателей привода кольцевой головки

и механизма подачи окорочного станка

Параметры	Обозначение	Варианты

Порода древесины		дуб	ель	сосна	береза	осина	листв.	Ель	сосна	береза	дуб
Состояние древесины	‑	Мерзлая	Мерзлая	Сплавная	Свежесрублен.	Свежесрублен.	Мерзлая	Полу-сухая	Сплавная	Свежесрублен.	Мерзлая
Средний диаметр кряжа, см	d_ср
Максимальный диаметр кряжа, см	d_max
Средняя длина кряжа, м	l_ср
Максимальная длина кряжа, м	l_max
Сменная производительность, станка	П₀
Вес ротора, кг	G_р
Коэффициент перекрытия	j_n	0, 4	0, 2	0, 3	0, 4	0, 5	0, 2	0, 3	0, 4	0, 5	0, 4
Длина рабочей кромки короснимателя, мм	В
Количество короснимателей	z
Количество подающих вальцов	n_в

Таблица 9

Исходные данные для расчета окорочного барабана

Параметры	Варианты

Порода древесины	ель	ель	сосна	береза	осина	листв.	Ель	сосна	береза	береза
Состояние древесины	Сплавная	Мерзлая	Сплавная	Свежесрублен.	Свежесрублен.	Мерзлая	Полу-сухая	Сплавная	Свежесрублен.	Мерзлая
Количество секций
Диаметр барабана
Длина барабана (секции), м
Длина окариваемых бревен, м		1, 5		1, 5	1, 2	1, 5	1, 2	1, 5
К_w	0, 8	0, 8	0, 8	0, 8	0, 7	0, 7	0, 7	0, 7	0, 6	0, 6
Коэффициент заполнения К_з первой секции: второй секции	0, 6 0, 44	0, 5 -	0, 6 0, 44	0, 5 -	0, 6 0, 44	0, 44 -	0, 6 0, 44	0, 44 -	0, 6 0, 44	0, 5 -
Толщина обечайки, мм
Время нахождения древесины в барабане, час	0, 8	0, 4	0, 65	0, 35	0, 55	0, 65	0, 9	0, 7	1, 1	1, 0

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8 91011 12 Следующая ⇒