работа по дисциплине «Технология и оборудование лесозаготовительного производства» (стр. 4 из 8)
Валка деревьев осуществляется харвестером, затем идет очистка деревьев от сучьев и раскряжевка харвестером, трелевка и штабелевка форвардером, погрузка сортиментов – манипулятором на базе автомобиля Урал- 4320. Применение этих машин позволяет сократить ручной труд, а значит снизить трудозатраты, и с помощью применения этих машин можно получать высокий объём производства.
Спад в объемах производства вызван тем, что наблюдается большой износ лесозаготовительной техники, которая была приобретена в дореформенный период и к настоящему времени отслужила в среднем по три амортизационных срока.
В существующих условиях производства внедрение сортиментной технологии лесозаготовок считаем целесообразным. Дело в том, что эта технология получила широкое развитие, преимущество которой определяется тем, что все сортименты готовятся в лесу, из лесосеки круглые лесоматериалы вывозятся прямо к потребителю. Нет экономичного смысла вывозить древесину на склады ЛПК, создавать межоперационные и сезонные запасы хлыстов на промежуточных и нижних складах, т. е. сокращается количество операций, в основном, погрузочно-разгрузочных, что позволяет достигать более высокой производительности труда, выработки на единицу техники и существенно снизить себестоимость лесозаготовок.
3 Конструктивная часть
Главным направлением научно-технического процесса в лесозаготовительной отрасли является переход на машинный способ производства, внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов. Важно обеспечить создание и освоение техники новых поколений, превосходящей мировой уровень и позволяющий поднять производительность труда, улучшить его условия, уменьшить энергоемкость лесопромышленного производства, снизить материальные затраты.
Применяемые в настоящее время механизмы, например, лесосечные машины, уступают зарубежным образцам по надежности, энергонасыщенности, требованиям экологии и экономичности.
Создание оптимальной конструкции возможно лишь при тщательном анализе как существующих конструкций, так и изобретений.
Особенностью проекта коника машины для бесчокерной трелевки деревьев является способ удержания пачки при помощи клещевого захвата, который с целью обеспечения надежного закрепления пачки вставляется в приемную банку в виде расположенных параллельно друг другу пластин, образующих между собой паз для ввода челюстей захвата.
Принципиальные схемы кониковых зажимных устройств
Рис. 1: а - КЗУ-I-I-а; б - КЗУ-I-I-б; в - КЗУ-I-2; г - КЗУ-II-1; д - КЗУ-II-2; е - КЗУ-III-1-а; ж - КЗУ-III-1-б; з - КЗУ-III-2-а; и - КЗУ-III-2-б.
КЗУ с приводной тросовой петлей
Рис. 2
Данное КЗУ представляет собой канатную петлю, которая затягивается тремя гидроцилиндрами с помощью трособлочного механизма, а распускается с помощью этих же гидроцилиндров и вспомогательного контакта (рис.2).
КЗУ устроено следующим образом. U-образная рама 1 закреплена через поворотное устройство 2 на раме трактора. К нижней части рамы КЗУ прикреплены два гидроцилиндра 3 и тросообразный механизм 4. Вспомогательные канаты 5 одним концом крепятся к оттягивающим блокам 6, огибают неподвижные блоки 7 и 8 и подвижный блок 9, и крепятся другими концами к раме КЗУ. Канат петли 10 пропускается через блоки 6, огибает неподвижные блоки 11, подвижные 9 и концы крепятся к гидроцилиндрам.
Работает устройства следующим образом. Перед погрузкой хлыстов истоки гидроцилиндров 3 втягиваются, в результате чего вспомогательные канаты 5 растягивают петлю 10, которая ослабляется одновременно с натяжением канатов 5. В образующуюся петлю вставляются концы хлыстов (деревьев). После погрузки истоки гидроцилиндров выдвигают, из-за чего происходит ослабление вспомогательных канатов 5 и одновременное затягивание петли 10.
Преимуществами данного КЗУ являются простота конструкции и надежное удержание пачки, а недостатками: невозможность укладки деревьев (хлыстов) сверху и плохое формообразование пачки.
КЗУ с приводной тросовой петлей непостоянно замкнутого типа
Рис. 3
Это КЗУ представляет собой обвязочный рычаг 1, служащий для обвязки пачки тросом 2. Рычаг приводится в действие гидроцилиндром 3. Трос одним концом крепится к концу обвязочного рычага, огибает приводной блок 4 и крепится другим концом к основанию коника.
Перед погрузкой рычаг 1 отводят гидроцилиндром 3. При этом исток гидроцилиндра 5 находится в выдвинутом положении. Затем производится укладка хлыстов (деревьев). После укладки пачка обвязывается рычагом 1 и затягивается тросовая петля с помощью гидроцилиндра 5. (рис.3).
Преимущества данного КЗУ: благодаря жесткому рычагу происходит лучшее формообразование пачки, возможна укладка деревьев сверху. Недостаток: на раму машины передаются большие динамические нагрузки.
КЗУ с приводными рычагами и тросовыми отрезками
постоянной длины
Рис. 4
Данное КЗУ представляет собой основание 1 к которому шарнирно прикреплены рычаги 2, верхняя часть которых соединена с нижней так же шарнирно и в раскрытом положении выпрямляются пружинами 3. Подпружиненные концы рычагов служат для лучшего обхвата пачки переменного объема. Обводные канаты 4 закреплены одним концом на верхней части подпружиненного рычага, а другим на основании 1 коника. Поворот рычагов для зажима и удержания пачки осуществляется при помощи гидроцилиндра 5 (рис.4).
Преимущество этого КЗУ заключается в том, что гибкие рычаги лучше обхватывают пачку. Недостаток: гибкие рычаги имеют более сложную конструкцию и большую массу.
Схема закрепления одиночного дерева на конике
Рис.5Машина устроена следующим образом. На раме самоходного шасси 1 закреплена несущая платформа 2, на которой смонтировано навесное оборудование, включающее Г – образную стрелу 3 с рукоятью 4, челюстной захват 5 с приводом от гидроцилиндра 6, коник 7, два гидроцилиндра 8 привода стрелы, шарнирную подвеску 10 рукояти, состоящую из крестовины 11, в которой проходит ось 12, на верхней части которой неподвижно закреплен фигурный диск 13. В средней части платформы на шкворне 14 установлено самоустанавливающаяся в поперечном направлении приемная балка коника, включающая опорный диск 15 и две параллельно расположенные в вертикальной плоскости пластины – переднюю 16 и заднюю 17, между которыми образуется открытый паз. Задняя пластина выше передней и имеет выступы треугольной формы; верхняя ее кромка заточена под углом 50-55º при вершине. Диск на шкворне закреплен неподвижно и самоустанавливается пружинами 18. Над задним мостом тягача установлена балка 19 для предохранения крышки картера от случайных повреждений.
Коник машины для бесчокерной трелевки деревьев работает следующим образом. Машина подходит к пачке и при необходимости, если торцы комлевой части пачки не выровнены или если необходимо сорвать пачку с места, что бывает зимой, то эти работы выполняют при помощи бульдозерного отвала. Затем машину разворачивают и подводят к пачке задним ходом. Путем отпускания стрелы 3 и рукояти 4 челюстной захват 5 заносят на пачку, челюстями отжимают пачку, поднимают стрелой 3 на высоту 1,4 м от земли, т.е. равную
верхней кромки коника, затем одновременно с дальнейшим подъемом машину задним ходом вводят под пачку до момента, при котором челюсти захвата 5 оказываются под пазом коника 7, затем машину останавливают.В процессе погрузки пачки остается неподвижной в продольном направлении, машина движется под поднимаемую пачку , поэтому выскальзывание предварительно сжатых хлыстов из челюстей исключено.
После этого, рукоять 4 отпускает пачку вниз в гребень коника, челюсти заводят в открытый паз между пластинами 16 и 17.
Гидроцилиндр 6 захвата 5 сжимает пачку хлыстов силой N с боков, а стрела силой Р прижимает пачку к конику.
Погрузка и закрепление одиночных деревьев производится так же , но захват 5 «садится» на него при сомкнутых челюстях.
Таким образом, комлевую часть пачки укладывают на коник машины. Поворот машины при движении с возом обеспечивается на угол, близкий к 85°, в обе стороны.
При разгрузке рукоять 4 поднимает пачку вверх так, чтобы челюсти захвата оказывались выше выступов фигурной пластины 17 коника. Затем машина при плавающем положении цилиндров стрелы 8 выходит из-под пачки; в момент, когда комлевая часть торцов окажется за задним мостом машины, челюсти захвата закрывают, пачку разгружают.
Расчет усилия, обеспечивающего удержание пачки
Исходные данные:
- Максимальная масса пачки, т ………………………………8
- Максимальная площадь сечения захвата, м²……………….1,8
Силы, удерживающие одно или несколько деревьев в клещевом захвате, складываются из сил трения деревьев о зажимные рычаги (клещевины) под действием силы тяжести деревьев и или трения зажимных рычагов о периметр дерева (пачки деревьев) при обжатии последних. ([1], с.40).
Условия надежности удержания деревьев в клещевом захвате можно выразить неравенством:
+ 
= 
,