Подготовительные работы с помощью кусторезной техники
Классификация кусторезов по принципу действия рабочего органа, способу агрегирования и типу управления рабочим органом. Рассмотрение достоинств и недостатков кусторезной техники. Экономичность и энергоемкость кусторезов с активным рабочим органом.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.04.2018 |
Размер файла | 250,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФГБОУ ВО «Ухтинский государственный технический университет», г. Ухта
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ С ПОМОЩЬЮ КУСТОРЕЗНОЙ ТЕХНИКИ
Снопок Д.Н., Тимохов Р.С., Тимохова О.М.
Аннотация
кусторез рабочий орган техника
В статье рассмотрена кусторезная техника для подготовительных работ. Кусторезы классифицируются: по принципу действия рабочего органа на пассивные и активные; по способу агрегатирования (передвижения) на прицепные и навесные; по типу управления рабочим органом на канатные и гидравлические. Также в статье рассмотрены достоинства и недостатки кусторезной техники. Установлено, что кусторезы с активным рабочим органом менее энергоемки и значит более экономичны при эксплуатации. Вместе с тем кусторезы с активным рабочим органом не могут срезать высокий и толстый кустарник ввиду своих конструктивных особенностей.
Ключевые слова: кусторез, навесное оборудование, кусторезная головка, фреза, ножи, сила резания.
Abstract
PREPARATORY WORKS INVOLVING BRUSH CUTTER MACHINERY
The article studies brush cutter machinery used for preparatory works. Brush cutters are classified into passive and active according to the principle of the action of their working body; into trailer and hinged by the method of aggregation (movement); into cable and hydraulic by the type of control of the working body. The article also discusses the advantages and disadvantages of brush cutter machinery. It is established that brush cutters with an active working element are less energy-intensive and therefore more economical in operation. At the same time, brush cutters with an active working body cannot cut tall and thick shrubs due to their design features.
Key words: brush cutter, attachments, brush head, milling cutter, knives, cutting force.
Основная часть
Подготовительные работы предшествуют основным земляным работам при возведении полотна железных и автомобильных дорог, строительстве каналов и других транспортных сооружений.
Наиболее трудоемкими из них являются очистка территории строительства от леса, кустарника и крупных камней, а также рыхление тяжелых и каменистых грунтов, непосредственная разработка которых землеройными машинами нерациональна.
Трассы различного назначения для линий электропередач, газопроводов, нефтепроводов, а также охранные полосы автомобильных и железных дорог со временем интенсивно зарастают кустарниками. Для безопасного их использования необходимо постоянно проводить очистку этих участков от кустарника [2, С. 31-45], [5, С. 50-55].
Аналогичные задачи ставятся в лесохозяйственной деятельности человека для рубок ухода и прореживания лесных массивов.
К дорожным кусторезным машинам предъявляется ряд требований [7, C. 41-48], [10, С. 128-147], в частности:
- обеспечение возможности очистки неровных участков поверхности, как естественных, так и искусственных;
- обеспечение возможности удаления кустарника в непосредственной близости от искусственных сооружений;
- способность удалять кустарники значительных размеров, вплоть до одиночных деревьев;
- иметь высокую производительность;
- иметь хорошую проходимость;
- способность очистки откосов и кюветов, автомобильных дорог.
Ни одна из существующих конструкций кусторезов не отвечает в полной мере решению этих задач, поэтому разрабатываются различные модификации с учетом основных требований к ним.
Таким образом, целью приведенных исследований является изучение вопроса эффективности работы кусторезной техники во время процесса срезания.
По способу воздействия на кустарник все дорожные машины можно разделить на машины с пассивными и активными рабочими органами.
Пассивный кусторез представляет навесное оборудование к трактору (рис. 1). Некоторые характеристики кустореза с пассивным рабочим органом представлены в таблице 1.
Рис. 1 Кусторез с пассивным рабочим органом: 1 - ограждение; 2 - гидроцилиндр подъема рабочего органа; 3 - универсальная рама; 4 - отвал
Срезание кустарника и деревьев производится ножами, прикрепленными болтами к нижним кромкам рамы и расположенными между собой под углом 64є. Отвал имеет А - образную форму, опускание и подъем осуществляется двумя гидроцилиндрами, перекос отвала для неровных поверхностей конструкцией не предусмотрен.
Таблица 1
Некоторые характеристики пассивного кустореза
Базовый трактор |
Т-10М |
|
Ширина захвата, м |
3,6 |
|
Угол установки ножей в плане, град |
62 |
|
Средняя производительность, га/см |
до 6 |
|
Рабочая скорость, км/час |
3,17-3,77 |
|
Масса навесного оборудования, кг |
3000 |
Достоинства рассмотренных кусторезов: большая ширина захвата; возможность использования базовых тракторов без ходоуменьшителей с рабочими скоростями около 1 м/с.
Недостатки: зачастую кусты не срезаются, а сминаются и произрастают вновь; число проходов по одному месту составляет 1…3; отсутствует угол перекоса отвала для обработки неровных участков.
Более прогрессивными являются кусторезные машины активного действия. Их можно разделить на две группы: кусторезы с рабочим органом в виде плоских или круглых пил (или фрез) и машины с головками ударно-режущего действия (измельчители) [1, С. 72-89].
Положительные результаты показали испытания машин с навесным оборудованием с вращающимся в горизонтальной плоскости режущим инструментом. Этот инструмент может быть в виде дисковых пил с прикрепленными к наружной поверхности режущими пластинами или в виде дисковых фрез (рис. 2).
Рис. 2 Кусторез НО-82
Крутящий момент от гидромотора через одноступенчатый редуктор и вертикальный вал, передается на фрезу, осуществляющую разрушение и срезание стволов кустарников. Зубья фрезы выполняются с цилиндрическим телом для запрессовки в глухие отверстия по ободу фрезы и с дополнительным креплением заклепками. Изготовлены из стали 45 с закалкой режущей части ТВЧ. Некоторые характеристики фрезерной кусторезной головки представлены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика фрезерной головки
900 |
||
Ширина по ободу, мм |
32 |
|
Число оборотов, рад/с |
60 |
|
Диаметр фрезы, мм |
40 |
|
Передаточное число редуктора |
2 |
|
Максимальный диаметр спиливаемого одиночного дерева, мм |
250 |
Мощность гидромотора N рассчитывается для условий срезания дерева диаметром 250мм [6, С. 5-12]:
(1)
Где WМ - работа гидромотора, Дж; nН - номинальная частота вращения фрезы, об/мин; з - КПД привода, 95 %; А - коэффициент перевода крутящего момента двигателя в работу, 134; tp - время среза, 4 с.
Работа, совершаемая гидромотором:
(2)
где К - удельная работа резания, Дж/см3; dдер - диаметр дерева, см; b - ширина пропила, см; D - диаметр фрезы, м; щi - уголовная скорость фрезы, рад/с.
Рассчитанная по выражениям 1, 2 потребная мощность составляет 24 кВт. Этому условию отвечает гидромотор 210.20.13.20В, ТУ 22-34444-75.
Фрезерные кусторезные головки, установленные на манипуляторной машине (например, МТЗ 1221, К-78М), обеспечивают возможности маневрирования, работы около различных сооружений, удаления переросшего кустарника. Их установка также возможна на дорожные машины фронтального типа.
Третьей разновидностью кусторезных головок являются конструкции ударно-режущего действия. Принцип ее устройства следующий: на корпусе головки монтируется приводной гидромотор, приводящий во вращение вертикальный вал с закрепленным на нем горизонтальным диском (ротором); ближе к краю ротора на шарнирах установлены плоские разрушающие стволы кустарников ножи; все элементы головки смонтированы в корпусе. Разрушение стволов кустарника осуществляется кинетической энергией и силами инерции разрушающей системы. Характеристики головки, возможно монтируемой на манипуляторных машинах или непосредственно на рамах тракторов (таблица 3).
Таблица 3
Характеристики кусторезной головки
Характеристика |
Показатель |
|
Ширина захвата, мм |
1200 |
|
Высота оставленных пеньков, мм |
до 300 |
|
Максимальные диаметры стволов, мм |
100 |
Для определения максимальных диаметров разрушаемых стволов сопоставлены работы на разрушения А и возможная энергия Е со стороны ножей.
,
где К - удельная сила резания, кH/м; h - длина участка резания, м.
Значение удельной силы резания можно определить по графикам, полученным в ЦНИИМЭ и представленным на рис. 3.
Рис. 3 Графики удельной силы резания к при рубке острыми ножами сухой сосны в зависимости от углов б1 и б2: б1 - угол наклона ствола по направлению движения; б2 - угол наклона ствола в поперечном направлении
Энергию разрушающей системы Е можно рассматривать как сумму кинетической энергии Ек и энергии инерционных сил Ес [8, С. 22-34].
(4)
где: m - масса ножа, кг; v - линейная скорость режущей части ножа, м/с; l - длина ножа, м; щ - угловая скорость вращения ножа, рад/с.
Расчеты показали, что при m = 1,5 кг и 1000 об/мин ротора энергии достаточно для разрушения одного куста диаметром 100 мм. Если в головку одновременно попадет более одного куста, то работа срезающей системы становится не эффективной.
Повысить эффективность работы разрушения можно созданием в стволе напряженного состояния его подгибанием по направлению движения на угол б1 и в поперечном направлении на угол б2(рис. 3). Энергию системы можно увеличить повышением оборотов ротора.
Таким образом, с учетом условий работы, характеристикой и состоянием срезаемых кустов, требований к производительности возможно рациональное применение различных конструкций навесных кусторезных устройств.
Список литературы
1. Мурашев В. П. Роботы и манипуляторы в лесном комплексе учебник / В. П. Мурашев. Москва: Машиностроение, 2008. 235 с.
2. Анисимов Г. М. Лесные машины (тракторы, автомобили, тепловозы): учебник для ВУЗов / под общей ред. Г. М. Анисимова. Москва: Лесная промышленность, 2011. 507 с.
3. Котиков В. М. Теория и конструкция машин и оборудования отрасли (колесные и гусеничные лесные машины): учебник / под ред. В. М. Котикова. 2-е изд. Москва: МГУЛ, 2007. 353 с.
4. Горбачевский В. А. Автомобили на вывозке леса. Проблема механизации лесозаготовок: учебное пособие / В. А. Горбачевский. Москва: Гослесбумиздат, 2007. 156 с.
5. Шегельман И. Р. Техническое оснащение современных лесозаготовок: учебное пособие / И. Р.Шегельман, В. И. Скрыпник, О. И. Галактионов. Санкт-Петербург: Проф-информ, 2005. 336 с.
6. Пындак В. И. Повышение эффективности гидропривода машин с.-х. назначения: учебное пособие / В. И. Пындак. Волгоград: ВСХИ, 2008. 28 с.
7. Ричардсон Р. Возможности финской уборочной техники в Канаде: Научные доклады / Р. Ричардсон, Д. Алломаки. Хельсинки: Финский исследовательский институт леса, 1992. C. 41-48.
8. Александров В. А. Основы проектирования лесозаготовительных машин и оборудования: учебное пособие / В. А. Александров, Я. и. Шестаков, И. Н. Багаутдинов, Н. Р. Шоль. Ухта: УГТУ, 2007. 298 с.
9. Иванов А. С. Организация обеспечения работоспособности подвижного состава автотранспортного предприятия [Текст]: учебное пособие / А.С. Иванов. Пенза: РИО ПГСХА. 2001. 166 с.
10. Александров М. П. Подъемно-транспортные машины: учебник / М. П. Александров. М.: Высшая школа, 1985. 504 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Ленточный конвейер как транспортирующее устройство непрерывного действия с рабочим органом в виде ленты. Методы определения мощности электродвигателя. Принципы выбора автоматического выключателя силовой цепи. Электробезопасность проектируемой установки.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 07.04.2015Землеройно-транспортные машины с ножевым рабочим органом, их назначение. Обзор и анализ существующих конструкций бульдозеров. Организация и технология производства работ. Мировые производители и марки бульдозеров. Составные части и системы бульдозеров.
контрольная работа [232,5 K], добавлен 26.03.2015Принцип действия ленточного конвейера, общая схема устройства. Основные параметры рабочего органа. Особенности расчета тягового усилия, необходимой мощности привода конвейера. Выбор двигателя, алгоритм его кинематического расчета. Выбор элемента передач.
курсовая работа [186,3 K], добавлен 02.05.2016Понятие техники. Понятие технического объекта . Техника в исторической ретроспективе. Типология техники. Границы техники. Социальные функции техники. Природа и техника. Тенденции развития современной техники.
реферат [19,9 K], добавлен 08.01.2003Проектирование регулируемого электропривода механизма с заданным рабочим циклом, выбор и построение рациональной схемы с учетом дополнительных требований. Выбор схемы электрической цепи привода, тип управляемого преобразователя, расчёт параметров.
курсовая работа [711,1 K], добавлен 27.07.2009История создания скреперов, их назначение, применение и классификация. Устройство рабочего органа и технологические схемы работы. Определение конструктивных параметров ковша и тяговый расчет. Техническая и эксплуатационная производительность оборудования.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 07.11.2014Средства труда, характеризующиеся технической новизной и способные удовлетворять общественные потребности. Классификация техники по уровням ее новизны. Деление техники на шесть групп — от простейшей конструкции до полностью автоматизированных изделий.
презентация [71,0 K], добавлен 24.05.2015Достижения науки и техники XX века. Предсказание Эйнштейном в 1916 г. существования вынужденного излучения - физического базиса действия любого лазера. Широкое применение лазера во всех отраслях науки и техники. Развитие лазерной техники в России.
реферат [21,3 K], добавлен 08.03.2011Классификация насосов по принципу действия. Устройство и принцип действия возвратно-поступательных насосов (поршневые, плунжерные, диафрагмовые, винтовые, шестеренные). Электроприводной поршневой насос, вычисление рабочего объема пластинчатого насоса.
реферат [1,1 M], добавлен 07.06.2010Классификация металлургических печей по технологическому назначению, способу генерации теплоты, режиму нагрева, способу передачи тепла, форме рабочего пространства. Индукционная печь методического действия. Автоматизация технологического процесса.
курсовая работа [815,2 K], добавлен 25.06.2012Особенности работы и внутреннее устройство, принцип действия компрессионной холодильной машины, обзор основных ее достоинств и недостатков. Практическая сборка и разборка холодильника, последовательность и некоторые нюансы демонтажа узлов и деталей.
контрольная работа [118,0 K], добавлен 26.04.2013Изучение методов поиска безусловного экстремума функции и методов поиска экстремума функции при наличии ограничений. Определение их основных достоинств и недостатков. Синтез оптимальной по быстродействию системы с помощью принципа максимума Понтрягина.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.11.2010- Расчёт и оптимизация параметров сетевых графиков, используемых при создании и освоении новой техники
Для планирования и управления процессами создания и освоения новой техники широко применяются методы сетевого планирования и управления. В основу положена модель, описывающая объект управления в виде сетевого графика. Сетевой график (сеть) - план работ.
реферат [829,6 K], добавлен 04.02.2009 Рассмотрение способов повышения технической вооруженности автотранспортного производства путем оснащения его в достаточном количестве прогрессивным оборудованием. Знакомство с основными этапами проектирования участка плазменной наплавки дорожной техники.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.12.2013Расчет производительности и выбор проходческого оборудования. Техническая характеристика комбайна 1ПКЗР и проходческих щитов с исполнительным органом избирательного действия. Определение площади сечения выработки. Оборудование для транспортировки породы.
курсовая работа [136,9 K], добавлен 26.11.2013Проектирование электрического опорного погрузчика. Разработка приводного модуля, механизма выдвижения сил, подъемной рамы и системы управления. Схема проектируемого электроштабелера. Требования техники безопасности, предъявляемые к данному типу машин.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 03.12.2012Характеристика техники производства ювелирных украшений из серебра с использованием техники горячего эмалирования на примере компании "FilLart". Основные этапы производства. Техника выемчатой эмали. Принципы шлифовки изделий. Особенности работы эмальера.
отчет по практике [750,6 K], добавлен 16.03.2015Общие сведения о проходческих комбайнах со стреловидным исполнительным органом. Нижний привод подачи. Показатели комбайнов и методы их контроля. Основная рама для работы в тяжелых условиях. Очистные комбайны для выемки угля длинными очистными забоями.
реферат [1,9 M], добавлен 16.10.2013Требования, предъявляемые к рабочим жидкостям гидравлических систем. Классификация и обозначения гидравлических масел в отечественной практике. Связь молекулярной структуры жидкостей с их физическими свойствами. Очистка и регенерация рабочих жидкостей.
контрольная работа [2,5 M], добавлен 27.12.2016Правила коррекции недостатков фигуры с помощью одежды. Анализ основных недостатков женских фигур и возможных способов их коррекция. Достоинства, недостатки типов фигур человека. Методы подбора необходимых вариантов одежды для коррекции недостатков фигуры.
реферат [21,5 K], добавлен 13.12.2010