Агрегатирование с трактором ТБ-1.3 Расчетная часть3.
1 Расчет нагрузок в опорной ферме манипулятора
Разрабатываем кинематическую схему гидроманипулятора (рис.
11). На схеме покажем основные нагрузки, действующие узлы манипулятора. Рисунок 11 -Кинематическая схема манипулятора с приложенными нагрузками
Расчет опорной фермы ведется по следующим нагрузкам:
1. Максимальный грузовой момент с учетом коэффициента динамичности.(1)где
Ргр — вес груза, кН;
— учитывает неравномерность нагрузки при подтаскивании хлыстов.
2. Вертикальная нагрузка на опору принимается равной грузоподъёмности манипулятора на вылете 1,5ми составит Q=25 кН. Максимальный грузовой момент передается на ферму через опоры, А и В: гдеа -расстояние между серединами вертикальных подшипников фермы. Ферма представляет собой пространственную раму. Для упрощения расчета проектируем ее на продольную плоскость трактора, в которой действует грузовой момент при подтаскивании дерева вдоль оси трактора. При расчете удваиваем моменты инерции передних опор, балок и задних опор. Рисунок 12 — Схема нагруженияопорной фермы манипулятора
Основные размеры фермы принимаем по конструкции прототипа (рис. 12):.Для упрощения расчета приводим расчетную схему к эквивалентной (рис. 12).Основные размеры :;; Рисунок 12 — Эквивалентная система
Расчет фермы производим в предположении, что прямолинейные участки имеют постоянное сечение, а их моменты инерции равны моментам инерции сечений в середине участка. Реакция для эквивалентной системы, нагруженной только внешними силами. Эпюра изгибающих моментов (рис. 13).Рисунок 13-Эпюра изгибающих моментов при нагружении внешними силами
Моменты инерции и сопротивления стержней. Размеры балок даны на рисунках.
1. Передние балки — 2штуки — стержень 1- в среднем сечении — 2 балки (рис.
14)Рисунок 14-Сечение передней балки2. Продольные балки — 2штуки — стержень 2(рис.
15) — в среднем сечении (без накладок) Рисунок 15- Сечение продольной балки3. Стержень 3 — труба 245×25−35 а) в среднем сечении: D =232 мм; d = 204 мм; б) в сечении трубы вместе с запрессованной втулкой D =230 мм; d = 194 мм; 4. Задние балки — 2 штуки — стержень 4 (рис.
16) — в среднем сечении Рисунок 16 — Сечение задней балки3.
2 Определяем напряжения в расчетных сечениях металлоконструкции
Передние балкистержень 1Продольные балки — стержень 2Стержень 3 — труба 245×25−35Стержень 4- условие прочности соблюдается.
3.2 Расчет подшипников опорной фермы
Рисунок 17- Верхний подшипник. Принимаем размеры подшипника по конструкции прототипа: d = 194 мм; D200 мм;; l =160 мм; Q = 25 кН; Материал — сталь 45, пов, А калить ТВЧ до твердости HRC ≥54 Удельное давление во втулке
Допустимое давление для материала втулок сталь 45 Рисунок 18. Нижний подшипник. d = 194 мм; l =160 мм
Материал — сталь 45, пов, А калить ТВЧ до твердости HRC ≥54 Подшипники опорной фермы удовлетворяют условиям прочности.
4 Выбор гидроцилиндров поворота стрелы
Определим усилие в гидроцилиндре поворотагде — боковое усилие, возникающее при повороте манипулятора с деревом.
максимальный вылет стрелы.
плечо рычага. Из характеристики трактора ТБ-1; В соответствие с рекомендациями [1. стр29 } необходимо обеспечить ход поршня 200 мм, диаметр поршня 110 мм. Выбираем следующий гидроцилиндр: [2. стр94 ]1.
10.1. У1−110×33×200ОСТ 22−1417−795 Безопасность жизнедеятельности
К работе на трелевочной машине ТБ-1 допускаются лица на моложе 18-ти лет, имеющие удостоверения установленного образца на управление машиной данного типа, прошедшие медицинское освидетельствование, инструктаж и обучение по технике безопасности и получившие соответствующее удостоверение. Машинистов, производящих трелевку пачек деревьев от машины допускаются к работе только после специального инструктажа в соответствии с данными указаниями. Проезд машины под линиями связи или электропередач, также под подвесными тросовыми системами необходимо производить с учетом габарита по высоте гидроманипулятора. При переезде мостов, а также при проезде под дорожными переездами необходимо руководствоваться надписями и знаками о допустимой грузоподъемности и допустимого габарита по высоте. При остановке на уклонах необходимо надежно затормозить ее стояночным тормозом. При обнаружении неисправностей, угрожающих безопасности работ, и невозможность их устранения своими силами необходимо доложить об этом мастеру. Работать на машине, имеющей неисправности запрещается. Работать на машине на склонах при крутизне откоса в продольном направлении более 14˚, а также на сильно заболоченных участках, запрещается. Трелевать лес поперек склона без устройства по косогору специальных волоков запрещается. Запрещается перевозить кого-либо на машине, как в машине, так и вне ее, а также использовать гидроманипулятор для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, не связанных с основной работой, приводящих к поломке машины. При длительной стоянке устанавливают гидроманипулятор в транспортное положение, а именно: захватное устройство устанавливают в коник при опущенной стреле и сложенной рукояти. Рабочие, занятые обслуживанием и ремонтом машин, должны знать устройство и назначение всех частей машины, отдельных сборочных единиц гидравлической аппаратуры, а также правила ухода за ней. Все операции технического ухода и ремонта машины, а также очистку ее от грязи и мусора производить при неработающем дизеле. Перед проведением технического обслуживания или ремонта машины опускают на землю толкатель и захватное устройство гидроманипулятора и отключают привод гидронасосов. Приступая к работе на машине проверяют надежность крепления всех сборочных единиц и деталей машин, а также исправность защитных ограждений, звукового сигнала, средств оповещения и т. д.При выполнении операций, требующих поднятия машины или ее составных частей, применяют проверенные подъемные механизмы. При применении домкратов подкладывают под них надежные подставки из нехрупкого материала и затормаживают машину. Заключение
Разработанная в данном курсовом проекте конструкция опорно-поворотного устройства может быть смонтирована на базовый трактор ТБ-1. Применение опорно-поворотного устройства на лесосечных работах повышает производительность труда и снижает затраты на содержание машины и как следствие прирост прибыли. Все вышеперечисленное дает основание предположить, что внедрение проектируемого технологического оборудования экономически целесообразно. Оригинальным в конструкции разработанного опорно-поворотного устройства является возможность выдерживать нагрузки при подъёме максимально допустимого груза при максимальном вылете гидроманипулятора. Список используемой литературы1. Федоров Ю. М. Валочно — трелевочная машина ЛП — 17/ Ю. М. Федоров, Д. М. Алексеев, В. Ф. Кулешов и др. М.: Лесн. пром-ть, 1984 — 240с.
2. Васильченко В. А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1983.-301с.
3. Воскобойников И. В. Устройство, эксплуатация, ремонт и обслуживание лесозаготовительных машин. — М.: Лесн. пром-ть, 1977 — 192с.
4. Кусакин Н. Ф. Устройство и эксплуатация трелевочных тракторов: Учеб. Пособие для профтехучилищ. М.: Лесн. пром-ть, 1985 — 272с.
5. Перфилов М. А. Многооперационные лесные машины. — М.: Лесн. пром-ть, 1974 — 208с.
6. Зайчик М. И. Проектирование и расчет специальных лесных машин./ Зайчик М. И., Гольдберг А. М., Орлов С. Ф. и др./ - М.: Лесн. пром-ть, 1974 — 208с.
7. Кочегаров В. Г. Технология и машины лесосечных и лесовосстановительных работ/ В. Г. Кочегаров, Л. Г. Федлев, И. Л. Лавров — М.: Лесн. пром-ть, 1970 — 400с.
