Расчеты рычажных бревносбрасывателей. Схема расположения сил, действующих на бревно в начальный период сброски

Расчеты рычажных бревносбрасывателейвателей.Для полной сброски бревна с траверс необходимо, чтобы центр его тяжести переместился за ребро седлообразной опоры на расстояние, обеспечивающее сваливание под действием собственного веса бревна. В соответствии с этим необходимую величину хода сбрасывающих рычагов определяют по формуле (рис. 10.8. о)

S={d_m^-d_min + b) : 2 + с + щ + о...                                                (10.8)

_гяе 5 — ход сбрасывающих рычагов, под которым понимается расстояние, измеренное по прямой, лежащей н горизонтальной плоскости н перпендикулярной к осп транспортера, между крайними положениями копна рычага (в исходном положении м в конце рабочего хода); (1_т\,< и (1_ЛШ — соответственно наи меньший м наибольший диаметры бревна; Ь— ширина опоры; _с расстояние между рычагом, находящимся в исходном по ложении, и бревном максимального диаметра (запас с=150ч- 4-200 мм позволяет свободно проходить мимо рычагов брспнам, имеющим кривизну, наплывы, плохо обрубленные сучья и др.); oi — поперечное смещение тягового устройства под влиямнем усилия сброски   (о, = 10ч-20 мм); п>—величина, на которую должен сместиться  центр тяжести бревна за  ребро опоры

(,Ь~0,2 rf_min).

На величину усилия сброски окапывают влияние размеры и вес бревна, .характер его движения и поперечном направлении по опоре (скольжение, качение), скорость сброски и конструкция сбрасывателя.

На рис. 10.8, й изображена схема расположения сил, действующих  на  бревно в  начальный  период сброски, для случая

Рис.   10.8. Схемы  к  расчетам:

и      тончимы   \ид:|   рычтин ироишюбрлсьшателн:   б — усилия  сброски;   [1,  г—усилия   1ЮЗ-действия   рычпгпп   на   бревно скольжения бревна по седлообразной опоре с углом подъема «. 11а бревно действуют следующие силы: усилие сброски Я; вес бревна Q; реакция опоры /V; силы трения F\ = \i\P и /-'₂ = |io(V (где |и и и?— соответственно коэффициенты трепня скольжения между рычагом сбрасывателя п бренном п между бревном и опорой); сила инерции массы бревна Pi, возникающая вследствие того, что бревно в начальный период сброски движется с ускорением (P, = Qo:g, где g— ускорение свободного падения; я — ускорение движения бревна в поперечном направлении) .

Усилие Р направлено под углом р к горизонту. Если |1>к, то бревно при его поперечном перемещении опускается относительно   рычагов   сбрасывателя    н   сила   трения   Г\   направленавверх; при p<ct сила трения /м будет направлена вниз. Проектируя на осп л- и у все силы, действующие па бревно, для случая р>« (ось х параллельна ребру опоры)  получим:

Sa- = Pcos(P —a) —Qsina — HiPsinfP —a) —_MsA/—(Qa :g) = 0;

(10.9)

2# = W-|-HiPcos(P —a) —Qcosa + Psin(P —a) = 0.       (10.10) Решая эти уравнения относительно Р, находим

P = Q[|i.₂cosa-!-sin«-|-(a : g)\ : [(1 -|- ц_хц_а) cos(P — та) -)-|-(|i_a-u.,)sin(P-G0|.                                                                                (10.11)

При Р<а уравнение (10.11) примет вид

P = Q[u._acosa-|-sina-|-(a : g)\ : 1(1 — |Ч 1<а)cos{(3 — ot) |

-|-(H₁-|-|i_a)sin(P-a).                                                                                 (10.12)

Для случая, когда сбрасывающие рычаги перемещаются в горизонтальной плоскости (1 = 0, что характерно дли многих типов сбрасывателей, усилие сброски определяют н:< выражения

P = Q[H₂cosa + sina--|-(a : g)\ : Ц1 —^(i^cosa —(цН- |.u)siiml.

(10.13)

Если траектория движения рычагов параллельна ребру опоры, т. е. р = а, то бревно не перемещается по вертикали относительно конца рычага сбрасывателя п, следовательно, Fi = 0. В этом случае усилие Р определяют ни формуле

P = Q|(ijCosa-|-sina-|-(a : g)\.                                                                 (10.И)

При а = 0  (гладкая опора)  выражение  (10.11)   примет вид P = Q\\Hi-\-(a:g)\: [(I+ fi₁u_a)co_Sp-|-(n₂-_ti_])sinP|.      (10.15)

Выражение (10.15) можно применить для определения усилия сброски при сортировке шпал па рольгангах с цилиндрическими роликами и использовании бревпосбрасывателей типа Л-1а, размещаемых между роликами.

При сброске с рольгангов применяют также бревпосбрасы-вателп, которые в первоначальный период контакта с лесоматериалом перемещают его примерно по вертикал», отрывая от роликов (приемные транспортеры некоторых раскряжевочных установок). И   /том случае р~90.При качении бревна по опорам при р>а усилие сброски может быть определено по формуле

1            ,    •       ,   Звл — cos а -|- sm а -|-----------------------------------------

P = Q                                                                          —------------ ,    (10.16)

/l -|--i-ji,)cos(P-a)-|- (-Ј--|ii)sin(P-a) + |i, где /'—коэф(|л1цпент трепня качения бревна по опоре; г — ра-диус бревна; е— угловое ускорение вращения бревна.

При выводе формул (10.11) — (10.1G) предполагалось, что траектория движения рычагов сбрасывателя прямолинейна и перпендикулярна осп бревна. В других случаях усилие воздействия рычагов на сбрасываемое бревно будет иметь несколько иную величину, зависящую от конструкции и .характера работы сбрасывающих рычагов. Например, для рычагов типа Б-1а? усилие Р[ воздействия па бревно при сброске  (рис.  10.8, в)

P_L = P: cosy,                                                                                        (10.17)

где Р — усилие, необходимое для сброски бревна, определяемое по формулам (10.11) — (10.16); у— переменный угол между продольной осью сбрасывающего рычага и направлением движения бревна. Расчетную величину угла у следует определять в момент соприкосновения рычагов с бревном наибольшего диаметра.

У полноповоротных сбрасывателей типа Б-Ila усилие Р\ между сбрасывателем н бревном проходит через ось О вращения сегмента и точку касания его с бревном, располагаясь под углом (fi к направлению движения бревна (рис. 10.8, г). Благодаря тому, что боковая поверхность сегмента оформлена по логарифмической спирали, угол фз, заключенный между касательной I—I и направлением действия силы Pi, остается постоянным во время сброски. Следовательно, постоянным в этот период будет и угол (pi, поэтому