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