Проектирование объемного гидропривода, методические указания к выполнению курсовой работы, страница 51

Примем следующую расчетную схему взаимодействия ЗУ с деревом. Полагаем, что передача сил от ЗУ к дереву и наоборот происходит в трех контактных точках 1, 2, 3 (рисунок 2.1). В случае обжатия дерева рычагом во всех этих трех точках создаются силы нормального давления на поверхность дерева. Если обжатие отсутствует (дерево висит свободно, опираясь на рычаги), то нормальная сила N₃ = 0.

Рисунок 2.1 – Схема нормальных сил обжатия дерева рычагами захватного устройства

При этом удержание дерева в захвате при запертом гидроцилиндре обеспечивается за счет угла обхвата β, который для однорычажной схемы должен быть порядка 45˚, а для двухрычажной – 20˚ ÷ 30˚.

В качестве основного расчетного направления перемещение дерева принимается подтаскивание за комель (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 – Схема сил, действующих на дерево при подтаскивании

При перемещении вдоль расчетного направления τ необходимо преодолеть силу сопротивления кроны:

,

силу инерции:

,

составляющую сил тяжести:

.

Равнодействующая этих сил

,

где    f_c – коэффициент сопротивления перемещению кроны по поверхности земли;

         n – доля силы тяжести дерева, передаваемая через захваты;

         1-n – доля силы тяжести дерева, контактируемая с землей;

         W – ускорение перемещения центра масс дерева;

         α – угол уклона.

Равнодействующая  воспринимается ЗУ в виде силы трения рычагов о кору дерева в захвате. Обозначим равнодействующую сил трения в захвате, препятствующую проскальзыванию, через F_тр. Тогда условие надежного захвата дерева запишется в следующем виде: