Курсовая работа: Лесозаготовка. Модернизация сучкорезной машины

Сучкорезно-раскряжевочная самоходная машина ЛО-76 (рис. 1). Эта машина применяется для очистки деревьев от сучьев и раскряжевки хлыстов диаметром в комле до 0,75 м (при кривизне не более 15%), уложенных в штабеля или пачки.

Технологическое оборудование машины смонтировано на тракторе ТТ-4М на поворотной платформе. Оно включает: стрелу; протаскивающее устройство, состоящее из верхней и нижней гусениц; выдвижную балку, на конце которой закреплена захватно-сучкорезная головка; подвеску с дисковой пилой и механизм отмера длины выпиливаемых сортиментов.

Механизм отмера длин представляет ролик с шипами, который перекатывается по поверхности ствола обрабатываемого дерева и копирует путь его движения, отмеряя необходимую длину сортимента. Управление механизмами машины может выполняться вручную или в полуавтоматическом режиме.

Ручное управление необходимо для проведения работ по наладке полуавтоматического режима работы машины. Максимальный вылет захватно-сучкорезной головки относительно оси поворотной платформы 5 м, поворот стрелы в горизонтальной плоскости не менее 100°, масса машины 20 т. Машина ЛО-76 применяется как в условиях лесосеки, так и на береговых лесных складах с небольшим объемом работ.

Рис.8 Сучкорезно-раскряжёвочная самоходная машина ЛО-76 1-базовый трактор; 2-рама; 3-механизм поворота; 4- раздаточная коробка; 5-распределимтелб; 6- механизм подвески пилы; 7- масляный бак; 8- система управления; 9- дисковая пила; 10- механизм отмера длин; 11- сучкорезная головка; 12- выдвижная балка; 13- верхняя гусеница; 14- нижняя гусеница; 15- стрела

Проанализировав все представленные в данном курсовом проекте машины и установки , пришел к выводу , что сучкорезная машина ЛП-30Б является наиболее простой и подходящей для модернизации

2. Конструкция, технология работы и правила технической эксплуатации выбранного варианта механизма

Сучкорезная машина ЛП-30Б (рис. 9) смонтирована на тракторе ТДТ-55А и состоит из поворотной стрелы 4 с установленными по ее концам сучкорезной 21 и приемной 1 головками. Стрела подвешивается на оси в поворотном кронштейне 17, который установлен на задней опоре 19. На этой же опоре установлена обойма блоков 15. При помощи бугеля 16 и верхней балки 11 задняя опора соединена с передней опорой 7.

Рис.9 Самоходная сучкорезная машина ЛП-30Б 1-сучкорезно-захватная головка; 2-приёмная головка; 3-каретка механизма протаскивания; 4-поворотная стрела; 5-дополнительная установка электрооборудования; 6-гидросистема; 7-передняя опора; 8-кожух; 9-карданный вал; 10-гидроцилиндр поворота; 11-верхняя балка; 12-гидроцилиндр; 13-лебедка; 14-раскос; 15-обойма блоков; 16-бугель; 17-поворотный кронштейн; 18-ограждение лебедки; 19-задняя опора; 20-откидной кожух; 21-сучкорезная головка

Вся система удерживается в заданном положении раскосом 14. На стреле установлен захват 2. В транспортном положении стрела укладывается на кронштейн 3. Лебедка 13 карданным валом 9 соединена с коробкой передач трактора. Карданный вал закрыт кожухом 8, а задний мост трактора откидным кожухом 20. Лебедка имеет ограждение 18. Освещение рабочей зоны осуществляется дополнительной установкой электрооборудования 5, а привод рабочих органов гидросистемой 6.

Стрелу 4 из транспортного положения в рабочее поворачивают гидроцилиндром поворота 10. Ножи сучкорезной 21 и приемной 1 головок должны быть раскрыты. В рабочем положении стрела располагается перпендикулярно оси трактора. При включении холостого хода крутящий момент от коробки передач двигателя через карданный вал 9 передается на лебедку 13. Барабан лебедки начинает вращаться, наматывая канат холостого хода.

Рис.10 Кинематические схемы машины ЛП-30Б: а -- запасовки канатов; б --захватов; в -- сучкорезной головки; г --приемной головки

Захват 2 перемещается по стреле в сторону сучкорезной головки 21. С помощью гидроцилиндра 12 конец стрелы 4 с сучкорезной головкой 21 опускается до штабеля деревьев. При помощи ножей сучкорезной головки 21 одно из деревьев отделяется. Комель дерева должен выступать за габарит захвата 2 в сторону приемной головки не менее чем на 0,5 м. При рабочем ходе захвата 2 канат холостого хода сматывается, а канат рабочего хода наматывается на барабан лебедки. Захват 2 закрывается, зажимая дерево, и движется вместе с ним в сторону приемной головки 1. В это время происходит срезание сучьев

в сучкорезной головке 21. Захват 2 доходит до приемной головки 1, останавливается, ножи приемной головки 1 закрывают, а захват 2 возвращают в исходное положение. При холостом ходе захват раскрывается, освобождая дерево. Затем захват 2 снова включается на рабочий ход. Цикл холостой -- рабочий ходы повторяют до полного срезания сучьев (с перехватом), после чего ножи приемной головки 1 раскрывают и ствол сбрасывают.

Схема запасовки канатов приведена на рис.10,0. Конец каната 4 рабочего хода крепится к раме захвата, огибает двухручейный блок 3, установленный в этой раме, затем огибает концевой блок с натяжным устройством 8 на конце стрелы у приемной головки. Проходя через направляющие блоки б, канат огибает блок, установленный посредине стрелы, блоки 7, 13 и несколькими витками барабан 10 рабочего хода, затем канат 11 через обводные блоки 12 также огибает несколькими витками барабан 9 холостого хода и через блоки 13, 7, 5, 6 (установленные уже с противоположной стороны) и блок 1, установленный на конце стрелы у сучкорезной головки, огибая двухручейный блок 3, крепится к раме захвата (канат 2 является холостым). Реверсивное движение захвата осуществляется соответствующими барабанными лебедками.

Кинематическая схема захвата приведена на рис.10,6. Захват состоит из рамы 5, поворотных рычагов 7,8 с зубчатыми секторами 6, закрепленными на раме осями 4. На зубчатом секторе закреплен блок с двумя ручьями (на рис. 10,6) для ясности показано два блока 9 и 10, а на рис.10, а двухручейный блок 3. Рама захвата перемещается по стреле 1 на катках. Быстрому открытию и закрытию захвата (рычагов 7 и 8) на любом участке стрелы способствуют тормоза 2, закрепленные на раме и поджимаемые пружинами 3 к швеллерам стрелы 1. При натяжении каната 11 рычаги 8 зажимают дерево и перемещают его в рабочем направлении; при натяжении каната 12 рычаги 8 раскрываются и захват перемещается в холостом направлении.

Сучкорезная головка предназначена для захвата из штабеля (пачки) дерева и срезания сучьев. Головка (рис. 10, в) состоит из корпуса 2 и захватов 4, которые связаны через зубчатые секторы 5 с реечным толкателем 1. На захватах 4 закреплены боковые ножи 6. Боковые захваты крепятся в корпусе на пальцах 3. Верхний нож 7 установлен на плите, которая закреплена на тяге и втулке. Перемещение плиты с ножом осуществляется гидроцилиндром. Толкатель 1 перемещается при помощи своего гидроцилиндра и посредством зубчатых секторов разводит и сводит боковые ножи 6.

Приемная головка (рис.10,г) предназначена для поддержки ствола обрабатываемого дерева и для частичной доочистки сучьев. Головка состоит из корпуса 2, двух рычагов 5 с ножами 6 и гидроцилиндра 1 привода этих рычагов. Ножи крепятся к рычагам 5, которые поворачиваются на осях 4. Рычаги имеют зубчатые секторы 3, находящиеся в зацеплении друг с другом. К одному из рычагов крепится гидроцилиндр 1, который раскрывает и закрывает рычаги с ножами.

Машина ЛП-ЗОБ пришла на смену сучкорезной машине ЛП-30 на базе трактора ТДТ-55А с передним расположением стрелы. Параметры этих двух машин почти одинаковы.

3. Расчет основных элементов конструкции механизма

Давление в поршневой полости:

.

Давление в штоковой полости:

Диаметр поршня:

Принимаем D=320 мм=0,32 м.

Площадь поршня со стороны бесштоковой полости:

Площадь поршня со стороны штоковой полости:

Диаметр штока поршня гидроцилиндра:

Определение основных параметров гидравлического насоса

Расход рабочей жидкости, поступающий в бесштоковую полость гидроцилиндра:

Скорость перемещения поршня гидроцилиндра:

Внутренний диаметр трубопровода:

Утечки рабочей жидкости в гидроцилиндре:

Утечки рабочей жидкости в золотнике:

Подача насоса с учетом утечек рабочей жидкости через предохранительный клапан:

Утечки рабочей жидкости через предохранительный клапан:

Средняя скорость движения рабочей жидкости:

4. Исследовательская часть

Для захвата большего количества дерева из штабеля (пачки), было принято модернизировать захваты сучкорезной головки. Из-за увеличения объема захватываемого материала , гидроцилиндра , установленного на самой сучкорезной головке стало не хватать , т.к он не рассчитан на эти нагрузки. Исходя из этого , принял решение заменить его на более мощный

5. Безопасность жизнедеятельности при работе на машине

Требования безопасности к режимам труда и отдыха при выполнении лесозаготовительных работ

В зависимости от целесообразности выполняемых работ работодателем совместно с профсоюзной организацией устанавливается 5-6-дневная рабочая неделя с учетом того, что сумма проработанных часов не должна превышать в соответствии с Кодексом о труде 41 ч или при превышении этого времени - последующей компенсации.

Работникам во время рабочего дня предоставляется перерыв для отдыха и питания продолжительностью не более 2 ч и не менее 30 мин, который в рабочее время не включается. Перерыв, как правило, должен приходиться на середину рабочего дня. Время начала и окончания перерыва определяется правилами внутреннего трудового распорядка.

Суммарная длительность контакта вальщика леса с бензиномоторными пилами типа "Урал" в смену не должна превышать 260 мин при 8-часовом рабочем дне и 240 мин при 7-часовом рабочем дне. Длительность непрерывной работы с бензиномоторной пилой должна быть не более 40-45 мин. Работодатель, эксплуатирующий бензиномоторные пилы, обязан допускать к использованию только исправный механизированный инструмент. Сверхурочные работы с бензиномоторными пилами запрещаются.

Для машинистов валочно-пакетирующих, бесчокерных трелевочных и валочных машин, работающих по 7-часовой рабочей смене, общее время на отдых должно составлять 6 % длительности смены, а для работающих по 8-часовой рабочей смене общее время на отдых принимается 7 % от длительности смены. Для машинистов сучкорезных машин, работающих по 8- и 7-часовым рабочим сменам, общее время на отдых должно составлять 5 % длительности смены. Для машинистов лесопогрузчиков, работающих как 8-часовую, так и 7-часовую смены, общее время на отдых должно быть 10 % от длительности смены.

Требования безопасности при машинной валке деревьев

Машинная валка деревьев разрешается круглосуточно. В темное время суток освещенность рабочих зон участков должна быть приведена в соответствие с отраслевыми нормами искусственного освещения. Общее освещение должно быть: для обзора дерева, подлежащего спиливанию, - не менее 2 лк; для захвата дерева гидроманипулятором, спиливания дерева, сталкивания, подъема или переноса спиленного дерева на коник машины, укладки на коник или на землю, увязки дерева на конике - не менее 10 лк.

Не допускается спиливать деревья, диаметр которых больше предусмотренного руководством по эксплуатации машины. Не разрешается валить деревья с корнем валочными машинами, для этого нужна специальная машина.

Машинную валку деревьев на склонах гор допускается выполнять на уклонах, не превышающих значений, указанных в технической документации по эксплуатации машины конкретного типа.

При осуществлении машинной валки деревьев в темное время суток машинисты должны быть обеспечены электрическими или другими автономными средствами освещения, с помощью которых можно подавать сигналы и безопасно передвигаться по лесосеке в случае аварийной ситуации. В технологической карте на разработку лесосеки валочными машинами должен быть указан порядок работы машин, взаимодействие их между собой.

В случае необходимости при машинной валке дополнительного использования бензиномоторного инструмента должны быть определены участки или очередность работы вальщика и машин, схема передвижения, включая переход к месту приема пищи.

Тропы и дороги, пересекающие лесосеку, на которой выполняют машинную валку деревьев в темное время суток, ограждают знаками безопасности, запрещающими знаками, ставят шлагбаумы, которые при необходимости должны быть освещены.

сучкорезный машина лесозаготовительный

Заключение

Необходимость экономии материальных ресурсов предъявляет высокие требования к рациональному выбору захватных устройств. Целью модернизации захватного устройства является повышение надежности, упрощение конструкции, процесса изготовления и сборки, увеличение срока службы.

В соответствии с предъявляемыми требованиями в курсовом проекте модернизирована сучкорезная головка; произведен анализ служебного назначения устройства, технических требований. Модернизированная конструкция сучкорезной головки отличается надежностью, обеспечивает менее интенсивный износ рабочих участков и увеличивает срок его службы.

В ходе курсовой работы были закреплены теоретические знания дисциплины, поставленная задача в разработке (модернизации) устройства выполнена.

Библиографический список

1. Смогунов Н.С. Конструкция, расчет и эксплуатация оборудования лесного комплекса: Учеб. пособие / Н.С. Смогунов - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1993. -360 с.

2. Пошарников Ф.В. Технология и техника в лесной промышленности: Учеб. пособие в 2 ч. / Воронеж: Вор. гос. лесотех. акад., 1998. - 176с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя / В.И. Анурьев М.: 1980 - 184с.