Захватно-срезающеее устройство валочно-трелевочной машины ЛП-58-01

1. Чертёж захватно-срезающего устройства валочно-трелевочной машины ЛП-58-01 А1

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 48 страницах. В пояснительной записке рассмотрен расчёт и проектирование ЗСУ:

Дано задание на расчетно-графическую работу с исходными данными:

Рассмотрены конструкционные особенности захватно-срезающих устройств валочно-трелевочных машин:

Представлено назначение и составные части захватно-срезающих устройств:

• ЗСУ состоит из захватного, срезающего и валочного устройств;
• При наведении ЗСУ на дерево возможно выполнить захват, срезание, валку дерева с его удержанием при пакетировании в кониковое зажимное устройство.

Рассмотрены конструктивные особенности захватно-срезающего устройства валочно-трелевочной машины ЛП-58-01:

• Все сборочные единицы смонтированы в общей раме сварной конструкции;
• Гидроцилиндры размещены внутри рамы и соединены с ней пальцами;
• В нижней части рамы установлен механизм срезания, в средней – гидроцилиндр;
• Внутри вилки находится ролик;
• В результате взаимодействия кулачка с роликом происходит поворот ЗСУ;
• К верхнему листу рамы приварена стойка, служащая для передачи усилия при повале.

Представлено проектирование и расчет захватно-срезающих устройств:

Рассмотрена разработка компоновочно-кинематической схемы захватного    устройства:

• Основа для разработки схемы - значения максимального и минимального  диаметров отработанных деревьев на уровне срезания;
• В тонких линиях вычерчен корпус;
• В основании зева приварена зубчатая гребенка;
• Произведена компоновка захватных рычагов на корпусе, проработана конструкция рычага;
• Постановка задачи оптимальной компоновки захватных рычагов с корпусом.

Выполнено обоснование расчетного случая нагружения захватного устройства валочно-трелевочной машины:

• Валка дерева: момент сопротивления валке - 40 кН*м, потребное усилие прижима захватного рычага к стволу – 34 кН*м;
• Подъем дерева за комель: сила, стремящаяся вырвать дерево из ЗУ – 29,5 кН*м, усилие прижима рычагов к стволу при отрыве дерева от пня – 11,3 кН*м, из условия переноса вертикального дерева поворотом манипулятора – 139,3 кН.

        Выполнено определение сил, действующих на захватный  рычаг, и расчет гидроцилиндра привода рычага: в  плоскости, перпендикулярной  плоскости  рычага – 6,78 кН, в плоскости движения рычага – 11,6 кН, сила трения рычага о ствол – 6,67 кН.

          Расчет нагрузок в опасном сечении рычага представлен в таблице:

Представлено определение геометрических характеристик сечения рычага: момент инерции относительно оси Х – 7,74*10^-6 м⁴, относительно оси У – 18,37*10^-6 м⁴, площадь сечения - 0,0046 м²,момент инерции при кручении – 18,3*10^-6 м⁴, момент сопротивления при кручении - 0,00029 м³, статический момент наружной стенки относительно оси У - 0,000053 м³.

Произведён расчет захватного рычага на прочность, где рассматриваемое  коробчатое  тонкостенное сечение проверено на прочность в трех точках, расчет сварного шва наружной стенки – 10,3 Мпа, а допустимое напряжение для шва – 66 Мпа, следовательно, условие выполнено.

Рассмотрен расчет проушины рычага, где сечение прошло проверку на срез и на смятие.

Произведён расчет опорной призмы на прочность, где сварные швы верхнего листа рассчитаны на срез и определен потребный катет сварного шва – 8,44*10^-3 м.

Произведён расчет шарнирных соединений «рычаг-корпус», «рычаг-гидроцилиндр» и «гидроцилиндр-корпус».

Выполнено проектирование рамы захватно-срезающего устройства:

• Имеет достаточную жесткость и прочность;
• Толщина стальных листов  -  не  меньше,  чем  толщина листов захватных рычагов;
• Конструкция рамы - сварная.

Рассмотрено проектирование и расчет срезающих устройств, где наибольшее  распространение получили цепные пилы с гидравлическим приводом механизма вращения и подачи.

Определение основных параметров цепного срезающего устройства представлено в таблице:

Выполнена компоновка срезающего аппарата на корпусе захватно-срезающего устройства:

• Из плотной бумаги вырезан трафарет пильной шины;
• Поворотом пильной шины осуществлена проверка возможности перерезания дерева;
• Перемычка недопила расположена в направлении валки;
• Определен потребный угол поворота пильной шины, необходимый для перерезания дерева;
• Рассмотрен вопрос размещения механизма надвигания пилы на дерево.

Рассмотрено определение потребной мощности гидродвигателя привода пильной цепи – 18,74 кДж, где полный КПД  устройств – 0,56, потребная частота вращения ведущей звездочки – 35,3 с^-1, подача на зуб – 0,44 м.

Выполнена проверка пильной цепи на прочность, где удельное давление в шарнирах цепи – 18,25 Мпа, напряжение смятия – 28,6 Мпа.

Произведён расчет гидропривода механизма надвигания пилы, при котором выполнены два условия:

• По величине потребного усилия на штоке гидроцилиндра механизма надвигания пилы определен диаметр гидроцилиндра – 0,063 м;
• Для обеспечения требуемой производительности пиления объемная подача насоса привода механизма надвигания – 0,033 м³/с.

Представлена оценка возможности создания валочного момента натягом манипулятора, которая проведена после предварительной компоновки ЗСУ,  когда  становится ясным способ сочленения манипулятора с рабочим органом.

Спецификация –  1 лист

Программа: Компас 3D v