Повышение эффективности лесозаготовок с разработкой устройства для окорки
Дипломная работа - Сельское хозяйство
Другие дипломы по предмету Сельское хозяйство
1, выполненного в виде кольца, на котором шарнирно установлены коромысла 2, причем у каждого из них на одном свободном конце установлена пружина 3, связанная с кронштейном 4, расположенным на корпусе, а также трос 5, соединенный с рычагом управления 6, а на втором свободном конце установлен копир 7, выполненный в виде винта 8 с полусферой 9, при этом на корпусе устройства перпендикулярно его оси жестко смонтирована направляющая 10, в которой установлена рама 11 с соплами 12, связанная посредством пружины 13 с коромыслом.
Устройство действует следующим образом. Внутрь корпуса 1 помещается дровяная древесина. Рычаг 6, соединенный тросом 5 с плечом коромысла 2, перемещает копир 7 в рабочее положение до соприкосновения с поверхностью древесины. Для обеспечени необходимой силы прижима копира 7 к древесине на одном плече коромысла 2 закреплена пружина 3, которая другим своим концом соединена с кронштейном 4, жестко закрепленным на корпусе 1.
Рисунок 2.1. Устройство для окорки древесины.
Древесина приводится во вращение вокруг своей продольной оси и одновременно совершает продольное перемещение. Копиры 7, повтор неровности своего участка поверхности, перемещают плечо коромысла 2, которое через пружину 13 перемещает раму 11 по направляющей 10, тем самым, сохраняя эффективное расстояние от сопла 12 до поверхности древесины. Направляющие 10 жестко закреплены на корпусе 1 перпендикулярно к его оси, что позволит сохранить постоянный эффективный угол воздействия струи на древесину. Через трубопровод вода под давлением подводится к соплу 12, где формируется струя заданного напора и диаметра, очищающа древесину от коры и гнили по всей поверхности древесины.
После обработки древесины копир 7 приводитс в исходное положение перемещением рычага 6, который натягивает трос 5. Трос 5 поворачивает коромысла 2, тем самым, поднима копиры 7 над древесиной, что позволяет свободно удалить очищенную древесину из устройства.
В результате применения изобретения очищается от коры и гнили вся поверхность древесины, включая места под наплывами, в трещинах и дуплах, а также уменьшается материалоемкость конструкции, что позволяет снизить себестоимость очищенной древесины.
Целью курсовой работы является модернизация существующего устройства для окорки с целью увеличения его производительности.
3.КОНСТРУКТИВНЫЙ РАiЕТ
.1Раiет привода короснимающего механизма
Мощность (кВт)изация существующего устройства для окорки с целью увеличения его производительности.
3.КОНСТРУКТИВНЫЙ РАiЕТ
.1Раiет привода короснимающего механизма
Мощность (кВт), потребляемую короснимающим механизмом, в нашем случае определяют по формуле:
(3.1)
где Pр - сила сопротивления окорке на одном короснимателе, Н;
u - скорость резания короснимателя, м/с;
z - число короснимателей, z = 4;
h - к.п.д. привода, примем h = 0,9.
Силу Рр расiитываем по формуле:
(3.2)
где K0 - удельное сопротивление окорке, Н/м;
b0 - ширина полосы коры, снимаемой одним короснимателем, м;
q - удельное давление короснимателя, Н/м;
b - ширина короснимателя в месте контакта с корой, м;
- коэффициент трения короснимателя о древесину (0,2).
Скорость резания определяют по формуле:
(3.3)
где u1 - окружная скорость короснимателя, м/с;
u - скорость подачи окариваемого бревна, м/с:
(3.4)
где w - угловая скорость вращения ротора, рад/с;
m - коэффициент перекрытия (число проходов короснимателя по одному следу); для сырой древесины m = 2, мороженой или сухой m = 3..5.
Величина u1 значительно превышает величину u, поэтому для практических раiетов можно принимать , тогда
(3.5)
где dк - диаметр окариваемого бревна, м.
Величину b0 определяют по формуле:
(3.6)
Значения K0 определяют в зависимости от ширины полосы b0 для ели и сосны приведены на графиках на рисунке 3.1, а, где сплошные линии - для ели, пунктирные - для сосны (цифры: 1 - свежесрубленной; 2 - полусухой; 3 - сплавной; 4 - замороженной).
Рисунок 3.1. Графики основных значений удельного сопротивления и удельной работы при окорке: а - значения удельного сопртивления окорки в зависимости от ширины полосы b0; б - значения удельной работы резания для древесины и коры при различных значениях uz.
В нашем случае в качестве короснимателей выступают гидравлические струи воды, пущенные под большим давлением.
В этом случае имеем следующие значения параметров:
В качестве dк возьмем диаметр окариваемого бревна dк = 0,7 м.
Угловую скорость ротора примем равной w = 30 с-1.
По формуле (3.5) определяем скорость резания:
Среднюю скорость подачи окариваемого бревна примем равной u = 0,3 м/с, откуда находим ширину полосы коры, снимаемой одним короснимателем:
По графику на рисунке 3.1 определяем коэффициент K0, приняв в раiетах, что производится окорка свежесрубленной ели, K0 = 19 кН/м.
Удельное давление короснимателя q = 15 кН/м;
Ширина короснимателя в месте контакта с корой фактически совпадает с b0, примем b = b0 = 16 мм.
По формуле (3.2) расiитываем силу Рр:
Определяем мощность, потребляемую короснимающим механизмом, в нашем случае определяют по формуле:
Поскольку механизмом окорки являются гидравлические струи, то необходимо подобрать насос необходимой мощности.
Выбираем насос фирмы Calpeda NM 50/25AE мощностью 18,5 кВт, способные создать давление до 8 бар.
3.2Раiет привода механизма подачи
Мощность привода подачи окорочных станков определяют по формуле:
(3.7)
где Pz - продольная составляющая силы окорки, Н:
<