УДК 65.011.56

УСТОЙЧИВОСТЬ ВАЛОЧНО-ТРЕЛЕВОЧНЫХ МАШИН

 

THE SUSTAINABILITY OF FELLING AND SKIDDING MACHINES

 

Колесников П.Г. (Сибирский государственный технологический университет, г. Красноярск, РФ)

Моисеев Г.Д., Максимов Д.Н. (Брянский государственный инженерно-технологический университет, г. Брянск, РФ)

 

В статье рассматриваются вопросы определения устойчивости валочно-трелевочных машин при выполнении технологических операций

The article presents analysis of structures technological equipment harvesters used in harvesting of the assortment of raw wood

 

Ключевые слова: харвестер, древесное сырьё

Key words: harvester, wood raw materials

 

Устойчивость машин – это способность их противостоять действию сил, вызывающих опрокидывание и скольжение при выполнении заданных технологических операций [1].

Устойчивость – один из главных показателей назначения машины. Устойчивость характеризует качество машины с точки зрения безопасности эксплуатации. Устойчивость с учетом сил, действующих на машину при выполнении рабочих операций, определяет рабочую или грузовую устойчивость. Опрокидывание машины происходит относительно воображаемых неподвижных осей поперечного и продольного опрокидывания

В технической литературе нет единых рекомендаций по выбору параметров для оценки устойчивости машины против опрокидывания. Для оценки статической устойчивости лесных машин часто применяются следующие параметры [1]: Мвосст – восстанавливающий момент (сумма моментов сил относительно оси опрокидывания, стремящихся удержать машину от опрокидывания); Мопр – опрокидывающий момент (сумма моментов сил относительно оси опрокидывания, стремящихся опрокинуть машину). Для оценки статической устойчивости машины, работающей на горизонтальной площадке, применяется коэффициент запаса устойчивости:

,                                                  (1)

Проведем оценку продольной и поперечной устойчивости валочно-трелевочной машины. Схема для расчета продольной приведена на рисунке 2.

Для определения величины полезной грузоподъемности манипулятора на максимальном вылете в режиме подъема груза приведём силы тяжести подвижных элементов конструкции к концу манипулятора – к точке подвеса ротатора.

Рисунок 2 – Схема к расчету продольной устойчивости 

 

Полезную грузоподъёмность на максимальном вылете определим из уравнения равновесия системы относительно точки К: ∑Мк=0

 

2Рц ∙ R = 0,5Gc (A + Xc) + Gг.ц (А + Хг.ц) + Gкор. (А +Хкор) + Gш ∙

(А + Хш) + (Gм.в.с. + Gн.с.р. + G″г.с.) ∙ (А + Хм.в.с.) + Gв.с.р. ∙ (А + Хв.с.р.)+Gг.ц.р. ∙ (А +Хг.ц.р.) + (Gгр + Gр + Gз.с.у.) ∙ (А + Хгр) + +0,5Gг.ц.с.∙(А–Хг.ц.с),                                   (2)

где  Рц – усилие на штоке гидроцилиндра привода перемещения стрелы, кН;

R – плечо действия сил Рц относительно точки К;

А – расстояние от оси опорно-поворотного устройства до ребра опрокидывания.             

Из  формулы (2) находим Gгр:

 

Gгр =

Величину удерживающего момента определим из уравнения:

М уд. = Gтр.∙Xтр.+ Gк ∙Xк + Gгс1 ∙ Xгс1 + Gгцс ∙ Xгцс + Gкон ∙ Xкон

Опрокидывающий момент определим из уравнения:

М опр. = Gс ∙ Xс + Gгц ∙Xгц + Gкор ∙ Xкор + Gш ∙ Xш + (Gмвс + Gнср + Gгс2)∙Xмвс + G вср + Gгцр ∙ Xгцр + (Gгр + Gр + Gзсу) ∙Xгр

Коэффициент запаса устойчивости против опрокидывания на горизонтальной площадке:    

К уст = =2,8            

Расчет боковой устойчивости ведем в соответствии со схемой, представленной на рисунке 3.

 

Рисунок 3 – Схема к расчету поперечной устойчивости  

 

Величину удерживающего момента определим из уравнения:

М уд.= (Gк +Gгс1 +Gтр +Gкон) ∙ Yтр + Gгцс + Xгцс

Опрокидывающий момент:

М опр = Gс ∙ Yс + Gгц ∙ Yс + Gкор ∙ Yкор + Gш ∙ Yш + (Gмвс + Gнср + Gгс2) ∙Yмвс + Gвср ∙ Yвср + Gгцр ∙ Yгцр + (Gгр + Gр + Gзсу) ∙ Yгр

Коэффициент запаса устойчивости против опрокидывания находим:

К уст = = 1,27

 

Cписок использованных источников

1. Полетайкин, В.Ф. Прикладная механика лесных подъемно-транспортных машин. Лесопогрузчики гусеничные: монография / В. Ф. Полетайкин; М-во образования и науки Рос. Федерации, ГОУ ВПО " Сиб. гос. технол. ун-т". Красноярск: СибГТУ, 2010. 279 с.