Задача 4. Расчет производительности самоходной сучкорезной машины

Исходные данные для расчета приведены в табл. 4. Вариант задания выбирается по последней цифре номера зачетной книжки.

В задаче требуется определить потребную мощность привода протаскивающей каретки самоходной сучкорезной машины, а также определить производительность самоходной сучкорезной машины, в качестве исследовательской части ‑ рассчитать усилия срезания сучьев и построить графики Р_ср=f(d_c) для сосны, ели и березы, диаметры сучьев берутся в диапазоне 0, 2 – 0, 16 м, с шагом 0, 02 м.

Для определения усилия срезания сука может быть использована эмпирическая формула:

, (62)

где: d_c – диаметр сука, м; а_п – поправочный коэффициент на породу древесины (сосна – 1, 0; ель – 1, 3; береза – 1, 8); а_d ‑ поправочный коэффициент, учитывающий величину угла резания, при 15°< d< 60°:

. (63)

Максимальное усилие Р_тах действует на ножи кратковременно, поэтому для расчета мощности следует принимать среднее усилие срезания сучьев Р_ср=0, 5 Р_тах.

Усилие прижатия каждого ножа к поверхности ствола дерева определяется усилием отжима Р₀, значение которого можно принять в диапазоне (0, 01…0, 015) Р_тах.

Значение усилия протаскивания для однорядной ножевой головки определяется по формуле:

, (64)

где: i – число одновременно срезаемых сучьев (для ели – 3; для сосны, березы и осины – 2); F_Т – сила трения ножей о поверхность ствола, Н; W_Т – сила собственных сопротивлений протаскивающего устройства с комлем дерева в захвате, Н.

, (65)

где: m_к – коэффициент трения ножа по коре (0, 2…0, 25); z – количество ножей в сучкорезной головке (для машин ЛП-30Г и ЛП 33А составляет 3 шт).

, (66)

где: Q – вес среднего дерева, Н; G_K – вес каретки, Н; m₀ – коэффициент сопротивления движению каретки по стреле, рассчитывается по формуле (44), при этом коэффициент трения качения катков каретки по стреле берется в диапазоне 0, 0001…0, 00012.

Мощность двигателя привода протаскивающей каретки определится по формуле:

, (67)

где: v_р – скорость протаскивания дерева, м/с; h ‑ КПД передач от двигателя к приводу захвата (0, 82…0, 75).

Производительность сучкорезной машины при обрезке сучьев определяется по формуле:

, (68)

где: Т—продолжительность рабочей смены, ч; j₁ —коэффициент использования рабочего времени смены (0, 8...0, 9); V_x — средний объем хлыста, м³; t_ц — время обработки одного дерева, с.

Объем хлыста может быть определен исходя из массы и породы дерева, за вычетом доли коры и кроны:

здесь: т – масса дерева, т (берется из задания); r ‑ плотность древесины в свежесрубленном состоянии, т/м³ (приложение П. 10); b ‑ коэффициент учитывающий долю коры и кроны (1, 2…1, 4).

t_ц=t₁+ t₂+ t₃+ t₄+ t₅+ t₆ (69)

здесь: t₁ — время на подвод стрелы к дереву, с (берется из задания); t₂ — время на захваты дерева, с (берется из задания); t₃ — время проталкивания дерева, с; t₄ — время на открытие захвата, с (берется из задания); t₅ —время обратного хода каретки с захватом, с; t₆ — время на переезды сучкорезной машины от одной технологической стоянки к другой, с (берется из задания). Время t₂ и t₄ зависят от количества захватов, приходящихся на одно дерево, которое определяется по формуле:

, (70)

где: l_x — длина хлыста, м; l₀ —длина части дерева, выступающей за габариты захвата, м; l_к —максимальный ход каретки, м. Полученное количество захватов п округляется в большую сторону.

Время протаскивания дерева и обратного хода каретки определяется соответственно:

; , (71)

где: v_х –скорость обратного хода каретки с захватом, м/с.

Контрольные вопросы:

Для четных вариантов:

1. Перечислите основные правила укладки штабеля перед началом работы самоходной сучкорезной машины.

2. Как производится работа сучкорезных машин с подсортировкой леса по породам.

3. Перечислите основные функции приемной головки самоходной сучкорезной машины.

Для нечетных вариантов:

1. Перечислите состав технологического оборудования машины ЛП-30Г

2. Опишите технологию работы самоходной сучкорезной машины на лесосеке после валочно-пакетирующей машины.

3. Опишите правила консервации и перевозки самоходных сучкорезных машин.

Таблица 4

Исходные данные к расчету производительности самоходной сучкорезной машины

Показатели	Варианты

Марка машины	ЛП-30Г	ЛП-33А	ЛП-30Г	ЛП-33А	ЛП-30Г	ЛП-33А	ЛП-30Г	ЛП-33А	ЛП-30Г	ЛП-33А
Время на подвод стрелы к дереву, с
Время на закрытие захвата, с
Время на открытие захвата, с
Время на переезды от одной стоянки к другой, с
Длина выступающей части хлыста, м	1, 5	1, 0	2, 0	2, 5	2, 7	3, 0	3, 2	3, 5	2, 9	3, 5
Скорость протаскивания дерева, м/с	2, 0	1, 7	2, 0	1, 7	2, 0	1, 7	2, 0	1, 7	2, 0	1, 7
Скорость обратного хода каретки, м/с	2, 9	2, 6	2, 9	2, 6	2, 9	2, 6	2, 9	2, 6	2, 9	2, 6
Наибольший диаметр сучьев, м	0, 15	0, 15	0, 15	0, 15	0, 15	0, 15	0, 15	0, 15	0, 15	0, 15
Диаметр колес каретки, м	0, 09	0, 1	0, 09	0, 1	0, 09	0, 1	0, 09	0, 1	0, 09	0, 1
Диаметр подшипников колес каретки, м	0, 035	0, 04	0, 035	0, 04	0, 035	0, 04	0, 035	0, 04	0, 035	0, 04
Масса каретки захвата, кг
Угол резания
Порода	Е	С	Б	Е	Е	С	Б	С	Е	С
Масса среднего дерева, т	1, 3	1, 2	1, 1	1, 25	1, 05	1, 4	1, 39	1, 45	1, 14	1, 15

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒