Повышение эффективности лесозаготовок с разработкой устройства для окорки

Дипломная работа - Сельское хозяйство

Другие дипломы по предмету Сельское хозяйство



/p>

(3.8)

- масса бревна, кг; - ускорение свободного падения, м/с2;

Рпр - сила прижима бревна к траверсам (вальцам), Н; - коэффициент трения траверс по направляющим (вальцам); - скорость подачи, м/с;

h - к.п.д. передачи.

Массу бревна принимаем по среднему значению m = 700 кг.

Сила прижима бревна к траверсам Рпр ? 2000 Н.

Продольная составляющая силы окорки по формуле (3.8):

К.п.д. передачи h = 0,8.

Подставляя числовые данные в (3.7), получаем:

Выбираем электродвигатель для механизма подачи 4АМ80В6У3 с номинальной частотой вращения 920 об/мин и мощностьб 1,1 кВт.

3.3Раiет пружины

Произведем раiет цилиндрических винтовых пружин сжатия, установленной на свободном конце коромысел, и связанных с кронштейном

Примем коэффициент запаса прочности пружины kз = 1,2.

Раiетная нагрузка в пружине будет определяться принятой грузоподъемностью:

(3.9)

Подставим числовые данные:

В качестве материала пружины выбираем сталь Ст.65, имеющую следующие характеристики:

sв = 1000 МПа;

s0r = 800 МПа;

= 9%;

[s] = 500 МПа;

[t] = 350 МПа.

Диаметр прутка пружины находим из условия прочности сжатия пружины:

(3.10)

где Kк - коэффициент, зависящий от индекса пружины:

(3.11)

где .

Принимаем с = 6.

Коэффициент, зависящий от индекса пружины:

Откуда диаметр прутка пружины:

Принимаем d = 5 мм.

Определяем средний диаметр пружины по формуле:

(3.12)

Определяем число витков по заданной осадке:

(3.13)

где - модуль сдвига, G = 80 ГПа;

lраб - рабочий ход пружины.

Примем lраб = 50 мм.

Максимальная и минимальная силы растяжения:

,

Подставим числовые данные:

Принимаем i = 35 витков.

Определяем общее число витков с учетом шлифовки торцов пружины при образовании опорных поверхностей:

(3.14)

Длина пружины до соприкосновения витков:

(3.15)

Длина пружины в ненагруженном состоянии:

(3.16)

Подставим числовые данные:

Наружный диаметр пружины можно найти по формуле:

(3.17)

Внутренний диаметр пружины:

(3.18)

Подставляя числовые данные, находим:

Шаг витков:

(3.19)

.4Раiет болтовых соединений

Произведем раiет болтов, на которых крепятся кронштейны.

Резьба под действием силы, направленной по оси болта, работает на срез. Сила по виткам распределяется неравномерно вследствие растяжения болтов и погрешностей изготовления. Наибольшая ее часть приходится на виток у опорной поверхности, меньшая - на противоположном конце гайки.

При раiете болта, растянутого силой F, определяется диаметр впадин по формуле:

(3.20)

где N - нормальная сила в поперечных сечениях болта;

- допускаемое напряжение для болтов.

Выбираем в качестве материала болта сталь Ст35.

= 200 МПа.

Эквивалентная нормальная сила в сечении болта:

(3.21)

где k - коэффициент затяжки болта;

c - коэффициент внешней силы.

Примем коэффициент внешней силы c = 0,3, коэффициент затяжки болта k = 1,25.

Тогда:

Подставим полученное значение силы:

Принимаем с запасом болт М6х40 ГОСТ 15589-70.

3.5Раiет сварных соединений

Произведем раiет на прочность сварной рамы.

Наиболее надежной iитается сварка деталей одинаковой толщины и имеющих плавные переходы, соединенные встык. В этих швах мала концентрация напряжений.

Соединение встык расiитывают на растяжение (сжатие). Условие прочности выражается неравенством:

(3.22)

где N - нормальная сила в поперечном сечении деталей;

h - толщина сварных деталей; l - длина шва.

Принимаем h = 15 мм, l = 70 мм.

N = 2000 Н.

Подставляя в (3.26), получаем:

В качестве материала выбираем сталь 30ХГСА.

Допускаемое напряжение материала вычисляется по формуле:

(3.23)

где = 0,7..0,9. Принимаем = 0,8.

Для выбранного материала = 110 МПа.

Должно выполняться условие прочности:

Условие прочности сварного шва выполняется.

4.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАiЕТ

4.1Раiет производительности

Сменную производительность окорочных установок определяют по формуле:

(4.1)

где Т - время смены, с;

j1 - коэффициент использования рабочего времени;

j2 - коэффициент загрузки станка;

u - скорость подачи бревна;

Q - объем среднего бревна;

l - длина среднего бревна.

Коэффициент использования рабочего времени принимаем равным j1 = 0,5.

Коэффициент загрузки станка j2 = 0,8.

Объем среднего бревна 0,5 м3.

Длина среднего бревна l = 4 м.

Подставляя значения в формулу (4.1), получаем:

Часовая производительность установки:

(4.2)

5.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОТ

При любом проектировании неотъемлемой частью является рассмотрение вопроса экономической эффективности проекта и сроков его окупаемости. Внедрение новых технологий и оптимизация производства - это главные и наиболее эффективные методы повышения доходности предприятия.

Сравнительная экономическая оценка машин производится по следующим показателям:

1.изменение выхода и качества продукции;

2.затраты труда на единицу работы (продукции);

.себестоимость;

.капитальные вложения на внедрение