Продольные сортировочные транспортеры

Основным назначением сортировки является разделение некоторой совокупности лесоматериалов на отдельные группы по каким-либо признакам: породам, качеству, размерам сортам и т.п. Сортировке подвергается как сырье, так и готовая продукция при выходе из цехов переработки. Наибольший объем работ отмечается при сортировке круглых лесоматериалов, поступающих на нижний лесопромышленный склад при сортиментной вывозке или после раскряжевки хлыстов непосредственно на нижнем складе. Эти лесоматериалы называются сортиментами, имеют конкретное производственное назначение и характеризуются геометрическими размерами (вершинным диаметром и длиной), породой, качеством (наличием пороков и внутренним строением древесины).

Расчет статического натяжения тягового органа сортировочного транспортера производится с использованием метода обхода по контуру для двух схем транспортера, представленных на рис.4.12.

а)

б)

Рис.4.12. Схемы к расчету продольного транспортера:

а – для расчета натяжения тягового органа с приводом

в начале груженой ветви; б – то же в конце груженой ветви

 

При расчетах следует принять: коэффициент трения скольжения траверс транспортера по направляющим m₁ = 0,20¸0,25; вес одной траверсы q_т = 80¸120 Н; монтажное натяжение тягового органа S_м = 1800¸2600 Н; коэффициент использования времени смены j₁ = 0,85; коэффициент загрузки транспортера для рычажных сбрасывателей j₂ =0,80¸0,85; для гравитационных сбрасывателей j₂ = 0,85¸0,90.

Натяжение в сбегающей ветви транспортера S_сб. принимается равным монтажному натяжению. Сопротивление движению тягового органа на любом участке холостой ветви транспортера

, (4.64)

где L_i – протяженность участка транспортера, м; a – угол наклона данного участка (для горизонтальных участков a=0), град.; q – вес 1 пог.м тягового органа, Н.

Вес одного погонного метра тягового органа определяется по формуле

, (4.65)

где q_ц – вес 1 пог.м цепи, Н; определяется по данным табл. П.6.7; _т – расстояние между траверсами, м.

Знак в скобках зависит от того, содействует или нет движению тягового органа составляющая его веса на любом участке, параллельная этому участку (совпадают или нет их направления).

Для груженой ветви транспортера кроме веса тягового органа в выражении (4.64) необходимо учитывать вес груза на этом участке транспортера. При этом Q – вес одного бревна, Н, вычисляется по формуле (4.54). Объем одного бревна выбирается из табл. П.2.6.

Число бревен, находящихся на любом участке транспортера протяженностью L_i, может быть вычислено из выражения

, (4.66)

где n – коэффициент, учитывающий часть бревен, уже сброшенных с транспортера. Если сортименты сбрасываются равномерно по длине транспортера, то n=0,65¸0,70; если промежуточной сброски нет, и все сортименты поступают в конец транспортера, то n=1,0; если в конец транспортера поступает основная масса лесоматериалов, то n=0,80¸0,85.

При огибании тяговым органом натяжных звездочек его движению препятствуют сопротивление трения на оси звездочки и сопротивление жесткости тягового органа. Для расчетов можно считать, что при огибании натяжных звездочек статическое натяжение на этом участке увеличивается на 8 %.

После расчета статического натяжения тягового органа набегающей ветви в точке 6 (S_наб) для обеих схем по его величине дается рекомендация о целесообразном месте расположения приводной станции. Добавочные динамические натяжения тягового органа возникают в период пуска транспортера, вследствие неравномерной скорости движения тягового органа, а также в момент сброски бревен с транспортеров при помощи бревносбрасывателей.

Добавочное натяжение, возникающее в период пуска транспортера, может быть определено по формуле

, Н, (4.67)

где n – число бревен по всей длине транспортера; g – ускорение свободного падения, м/с²; n_т – скорость тягового органа, м/с; t_раз – время его разгона до нормальной скорости: t_раз =2¸4 с.

Добавочное натяжение, возникающее вследствие неравномерности движения тягового органа при огибании зубчатых или многогранных ведущих звездочек,

, Н, (4.68)

где – длина грани ведущей звездочки, м; w – угловая скорость ведущей звездочки, рад/с: w» (0,60¸1,10).

 

L₁+L₂, м 25¸60 61¸80 81¸150

c₁ 1,0 1,0 0,75

c₂ 1,5 1,0 0,75

 

Добавочные динамические усилия S_сбр при автоматизированной сброске бревен возникают вследствие ударных нагрузок, воспринимаемых тяговым органом.

При сброске рычажными сбрасывателями

, (4.69)

где k_д – коэффициент динамичности: k_д = 1,5; ₂ – коэффициент трения бревна об опоры при продольном перемещении: »0,5¸0,6.

Для гравитационных сбрасывателей S_сбр=500¸6500 Н.

Вследствие того, что S_пуск действует в период пуска транспортера, а S_нер и S_сбр – при установившемся движении тягового органа, то их воздействие на тяговый орган не совпадает во времени. Следовательно, наибольшее натяжение тягового органа транспортера принимается по большему из значений:

(4.70)

или

(4.71)

и по его величине тяговый орган проверяется на прочность.

По известной величине натяжения в точках 1 и 6, S_сбег и S_наб, находится тяговое усилие и определяется мощность двигателя привода транспортера.

, Вт (4.72)

Величину КПД привода h в расчетах следует принимать равной 0,85¸0,90. Значения данных, необходимых для расчета часовой производительности транспортера, приведены выше:

, м³/ч. (4.73)

Задания для выполнения практической работы 4.4

 

1) Обосновать размещение приводной станции транспортера путем расчетов статического натяжения тягового органа методом обхода по контуру.

2) Определить максимальное натяжение тягового органа с учетом его динамических натяжений.

3) Рассчитать мощность привода и производительность транспортера.

 

Окорка лесоматериалов

На лесных складах окорке подвергают следующие лесоматериалы: балансы; рудстойку; низкокачественную древесину и кусковые отходы перерабатываемые на технологическую щепу; бревна пиловочные, тарные и шпальные кряжи, подлежащие продольной распиловке на лесном складе; шпалы, выпиленные из неокоренных шпальных кряжей.

Рис.4.13.
Ротор станка ОК-35К:

1 - кольцо ротора; 2 - стаканы; 3 - коросниматели; 4 - шкив; 5 - проволочный подшипник; 6 - наружная обойма; 7 - регулировочное кольцо; 8 - стопорный винт; 9 - проволочное кольцо; 10 - шарики; 11 - внутренняя обойма; 12 - грязеотражающее кольцо

 

Ротор окорочного станка ОК-35К представлен на рис.4.13. Для высокого качества окорки и снятия коры со всей поверхности окариваемого кряжа необходимо, чтобы траектории, описываемые каждым скребком на поверхности кряжа, перекрывали друг друга. Скорость подачи кряжа (м/с) определяют по формуле:

, (4.74)

где угловая скорость ротора, с^-1; число одноименных короснимателей на роторе; ширина скребка, м; коэффициент перекрытия.

В обычных условиях принимается равным 2; при окорке мерзлой древесины без оттаивания величина коэффициента перекрытия должна быть доведена до 3 - 5.

Мощность (вт), необходимую для приведения в действие короснимающего механизма, определяют по формуле:

, (4.75)

где сила сопротивления окорке на одном короснимателе, Н; скорость окорки, м/с; вес ротора, Н; коэффициент трения в подшипнике ротора; окружная скорость подшипника ротора, м/с; кпд передачи от двигателя к ротору.

Скорость окорки определяют из выражения , где окружная скорость короснимателя. В связи с тем, что величина во много раз превышает , практически можно считать что ; следовательно, , где диаметр окариваемого кряжа, м.

Окружная скорость подшипника ротора равна , где диаметр подшипника ротора, м.

Сила сопротивления окорке (Н) на одном короснимателе состоит из усилия, затрачиваемого на отделение коры и силы трения:

, (4.76)

где ширина полосы коры, снимаемой одним короснимателем, м; линейное сопротивление окорке на 1 м ширины снимаемой полосы коры, Н/м; усилие прижима короснимателя к поверхности кряжа, Н; коэффициент трения короснимателя о древесину (0,18….0,2).

Величину (м) определяют по формуле:

, (4.77)

Величина зависит от состояния древесины, породы и (рис. 4.14) или в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Удельное сопротивление k_О при окорке свежесрубленной еловой древесины тупыми короснимателями на роторных окорочных станках, кН/м

Ширина полосы коры, снимаемой короснимателем, 10-3 м
, кН/м	5,79	4,87	4,22	3,92	3,73	3,53

Примечание. При окорке сосны вводится поправочный коэффициент =0,7…0,8. Поправочный коэффициент принимается при окорке сплавной древесины 1,1…1,2; полусухой - 1,6; мерзлой - 5,5. Коэффициент трения короснимателя о древесину 0,2.

В роторных окорочных станках наиболее распространены вальцовые подающие механизмы. Они бывают трех- и четырехвальцовые.

Для надежного захватывания подаваемого кряжа вальцами и саморазведения вальцов их диаметр d_в должен удовлетворять следующему неравенству:

,

где наибольший диаметр окариваемых кряжей, м; расстояние между образующими сведенных вальцов (всегда меньше наименьшего диаметра окариваемого кряжа), м.

Вальцы на станке расположены до ротора (подающий механизм) и за ним (извлекающий механизм). От расстояния между подающими и извлекающими вальцами зависит минимальная длина кряжей, которые могут быть пропущены через окорочный станок. Подающие и извлекающие вальцы должны зажимать окариваемый кряж с такой силой, чтобы не допустить его вращения под действием усилий окорки. Это условие обеспечивается при соблюдении неравенства:

, (4.78)

где минимальное число вальцов, удерживающих наиболее короткий кряж; сила прижима вальца к окариваемому кряжу, Н; коэффициент сцепления вальца с кряжем; число короснимателей, взаимодействующих с кряжем; Р_р - сила сопротивления окорке на одном короснимателе, Н.

Отсюда можно найти необходимое усилие прижима вальца

, (4.79)

Кроме силы сопротивления окорке на коросниматель действует перпендикулярная ей сила сопротивления подачи (рис.4.15.):

, (4.80)

где угол подъема винтовой линии следа короснимателя на поверхности бревна.

Рис.4.15. Схема для определения сил сопротивления окорке

 

Мощность привода подачи определяют по формуле:

, (4.81)

где КПД передачи от двигателя к вальцам.

Производительность роторных окорочных станков (м³/ч) определяют по формуле:

, (4.82)

где скорость подачи кряжа, м/с; объем среднего кряжа, м³; коэффициент использования рабочего времени; коэффициент загрузки станка, учитывающий межторцовые разрывы.

Задания для выполнения практической работы 4.5

1) Определить мощность, необходимую для приведения в действие короснимающего механизма.

2) Определить мощность привода и производительность роторных окорочных станков.