Проект технологического процесса и организации труда на лесосечных работах с внедрением системы машин John Deere 1470D ECOIII, John Deere 1710D, УРАЛ-4320-1951-40

Описать особенности и  приемы работы машины на валке. Описать  особенности и приемы работы машины на трелевке после машинной валки.

На механизированной валке  применяется (написать название схемы) схема разработки делянки. (Сделать описание схемы). Схема разработки делянки изображена в приложении Е.

Описать особенности и  приемы работы бензопилы и трелевочного трактора.

На механизированной валке  принимается (написать название метода). (Сделать описание схемы). Схема разработки пасеки изображена в приложении Е.

Описать особенности и  порядок работы сучкорезно-раскряжевочной машины и лесопогрузчика. Требования к штабелевке.

3 КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

 

Основной целью конструктивной части курсового проекта является глубокая разработка какой-либо узкой темы. Тему конструктивной части должен назначить руководитель курсового проектирования с учетом увязки с темой курсового проекта. В качестве темы конструктивной части курсового проекта может служить расчет элементов пильной цепи, расчет основных элементов гидроклина, расчет клещевого захвата и т. д. При разработке темы конструктивного направления, имеющей большое практическое значение, необходимо в конструктивной части рассмотреть следующие вопросы: обоснование темы; принципиальная расчетная схема; определение условий, действующих на элементы конструкции; расчет элементов конструкции на прочность; разработка рабочих чертежей отдельных элементов (по усмотрению руководителя проекта); вывод о возможности практического использования данной конструкции.

 

3. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

 

3.1 РАСЧЕТ  СУЧКОРЕЗНОГО МЕХАНИЗМА

 

При срезании группы сучьев усилие срезания F_р, Н, расчитывается по формуле В.Г. Нестеренко

 

  ,                                                                          (15)

 

где P_1max, P_2max, … >P_imax – максимальное значение усилия срезания одиночных сучьев, образующих мутовку.

При срезании одного сучка формула выглядит следующим  образом

 

,                                                                                                           (16)

 

Величина  усилия P_max, Н, может быть определена по формуле

 

,                                                                           (17)

 

где d_c – средний диаметр сучка;

a_n – породовый коэффициент;

a_δ – поправочный коэффициент, учитывающий угол, град.

Для ели

 

 

 

Для березы

 

 

 

Общее усилие резания P_1max, Н, на ножах первого уровня определяется по формуле

 

,                                                                           (18)

 

где i – среднее количество одновременно перерезаемых сучьев.

Для ели

 

 

 

Для березы

 

 

 

Усилие  резания P_2max, Н, на ножах второго уровня при зачистке некоторого количества остатков сучьев с повторным срезанием определяется по формуле

 

,                                                                             (19)

 

Для ели

 

 

 

Для березы

 

 

 

Общее усилие P_Σ, Н, необходимое для одновременного перерезания нескольких сучьев, вычисляется по формуле

 

  ,                                                                                                       (20)

 

Для ели

 

 

 

Для березы

 

 

 

Расстояние  L, см, между двумя уровнями ножей – верхним и нижним – определяется по формуле

 

,                                                                                                (21)

 

где L_м – среднее расстояние между мутовками ели, ветками березы;

n – любое целое положительное число.

Для ели

 

 

 

Для березы

 

 

 

3.2 РАСЧЕТ  ПРОТАСКИВАЮЩЕГО МЕХАНИЗМА

 

Потребное усилие протаскивания Р_пр, Н, должно равняться сумме следующих сил

 

,                                                                    (22)

 

где Р_Σ – наибольшее общее усилие срезания из двух усилий, рассчитанных для ели и березы, Н;

F_тр – сила трения сучкорезных ножей о ствол дерева, Н;

F_сопр – сила сопротивления волочению кроны дерева по земле при обработке дерева в харвестерной головке, Н;

F_ин – сила инерции, Н. При разгоне протяжки дерева сила берется со знаком минус, при остановке – со знаком плюс;

F_п – усилие, необходимое для преодоления внутреннего сопротивления в самом протаскивающем механизме, Н.

Величина  силы трения сучкорезный ножей F_тр, Н, о ствол равна

 

,                                                                                                    (23)

 

где P₀ – усилие прижима ножей к стволу, Н;

µ - коэффициент  трения ножа о дерево;

z – количество сучкорезных ножей, шт.

 

,                                                                                                   (24)

 

 

 

 

 

Значение  силы сопротивления волочению F_сопр, Н, равно

 

,                                                                   (25)

 

где М –  масса расчетного дерева, кг;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

n – доля силы веса дерева, приходящаяся на харвестерную головку;

f_вол – коэффициент сопротивления волочению кроны;

α – угол уклона местности, градусы.

 

 

 

Сила  инерции F_ин, Н, определяется по формуле

 

,                                                                                                             (26)

 

где G – сила тяжести дерева, Н;

v – скорость протаскивания, м/с;

t – время разгона и замедления протаскивания дерева, с.

 

 

 

Усилие  F_п, Н, необходимое для преодоления внутреннего сопротивления в вальцовом протаскивающем механизме, рассчитывается по формуле

 

,                                                                 (27)

 

где µ - коэффициент  трения вальца по направляющим рамы;

G_в – сила тяжести одного вальца, Н;

l_в – общая длина одного вальца, м;

F_в – сила прижима вальцов к стволу дерева, Н.

Сила  прижима F_в, Н, вальцов определяется из следующего условия

 

,                                                                                            (28)

 

где µ_в – коэффициент сцепления поверхности ствола дерева с вальцами.

Приведенная выше формула может быть записана в следующем виде

 

,                                                                                                              (29)

 

,

 

,

 

 

 

Для надежного  сцепления приводных вальцов  с деревом и устранения их пробуксовки  необходимо соблюдение следующего условия

 

,                                                                                             (30)

 

где m_в – наименьшее количество прижимных вальцов, одновременно взаимодействующих с деревом;

F_в – коэффициент прижима одного вальца, Н;

µ_в – коэффициент сцепления вальца с деревом;

F=P_пр

 

,

 

60000 Н  ≥ 48830,24 Н ,

 

F=P_пр ≤

 

3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПОТРЕБНОЙ МОЩНОСТИ ГИДРОМОТОРОВ

 

Процесс обработки дерева можно разделить  на два периода, каждому из которых  свойственны составляющие общего усилия сопротивления протаскивания:

1. Усилие F₁, Н, протаскивания комлевой части дерева (бессучковая зона) рассчитывается по формуле

 

,                                                                                   (31)

 

 

 

2. Усилие F₂, Н, протаскивания сучковой части дерева рассчитывается по формуле

 

,                                                          (32)

 

 

 

Необходимая мощность привода протаскивающего  механизма N, Вт, определяется по значению сопротивления при обработке сучковой зоны, а именно

 

,                                                                                                           (33)

 

где v_пр – расчетная скорость протаскивания, м/с;

η_п – коэффициент полезного действия механизма привода.

 

 

 

По величине потребной мощности подбирается  гидромотор привода.

 

4 ОХРАНА  ТРУДА, ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ, ПРОТИВОПОЖАРНАЯ  БЕЗОПАСНОСТЬ

 

4.1 ОХРАНА  ТРУДА

 

4.1.1 ОХРАНА  ТРУДА ПРИ РАБОТЕ НА ХАРВЕСТЕРЕ  И ФОРВАРДЕРЕ

 

4.1.1.1 ОБЩИЕ  ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 

 

Машинист обязан соблюдать общие  требования безопасности, введенные  на данном предприятии для рабочих, занятых на лесосечных и лесокультурных работах.  

 

2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ

 

 

1. Получить от мастера, бригадира или другого руководителя задание, на каком участке выполнять работу. Самовольный переезд на другие участки не разрешается.
1. Убедиться в исправности узлов машины и технологического оборудования. Проверке подлежат: крепление технологического оборудования, ограждение кабины, звуковой сигнал, приборы освещения, остекление, крепление защитных устройств.
2. Все операции по регулированию технологического оборудования, техническому обслуживанию и ремонту производить при остановленном двигателе.
3. При заправке машины топливом и маслом необходимо пользоваться специальными приспособлениями, исключающими проливание ГСМ.
4. Перед запуском двигателя машинист должен убедиться в том, что рукоятки управления машиной и навесным технологическим оборудованием находятся в нейтральном положении, гидросистема отключена, на вращающихся деталях двигателя и трансмиссии нет посторонних предметов.
5. Подогрев двигателя в зимнее время у машин, не имеющих предпускового обогрева, должен осуществляться горячей водой, паром, передвижными теплогенераторами или индивидуальными подогревателями. Пользоваться открытым огнем для подогрева двигателя и узлов гидросистемы машины не разрешается.
6. При осмотре и ремонте стрелы манипулятора, цилиндров, рукавов гидросистемы, а также других узлов и деталей, находящихся на высоте более 1,5 м, следует пользоваться инвентарной лестницей или специальной эстакадой с прочным настилом.
7. После запуска двигателя машинист должен проверить все механизмы машины и технологического оборудования на холостом ходу. При обнаружении неисправностей и невозможности их устранения своими силами машинист обязан доложить об этом механику или мастеру. Работать на неисправной или не прошедшей своевременно технического обслуживания машине не разрешается.
8. Перед началом движения машинист должен убедиться в отсутствии людей около машины и на пути ее движения, подать сигнал и только после этого начинать двигаться.
9. При движении машины на расстоянии более 50 м технологическое оборудование должно быть приведено в транспортное положение.
10. Территорию на расстоянии высоты двойного древостоя, но не менее 50 м от места валки, или участок с объемом работы на половину смены со стороны вероятного передвижения людей (лесовозный ус, трелевочный волок, дорога, тропа и другие места) необходимо ограждать знаками безопасности.