Обоснование параметров и режимов работы конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней

• Автор: Фокин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 261 с. : ил.

1. Состояние вопроса и задачи исследовании

1.1 Способы расчистки вырубок от пней.

1.2 Исследования усилий, возникающих при резании древесины с торца и повышения устойчивости вращающихся тел.

1.3 Анализ конструкций измельчающих органов с наполнителями

1.4 Цель и задачи исследований.

2.0боснование конструктивнотехнологических параметров новой

ф конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения

2.1 Характеристика основных биометрических параметров пней.

2.1. 1 Средний диаметр пня.

2.1.2 Определение средней высоты пня.

2.1.3 Величина комлевой части пня

2.1.4 Максимальные значения биометрических параметров пня
2.2 Рабочие режимы фрезерования
2.2.1 Кинематика и динамика движения конической фрезы с жидкостным наполнителем.
2.2.2 Режимы работы конической фрезы с жидкостным наполнителем при измельчении пня с его торца
2.2.3 Силы, характеризующие процесс фрезерования пня со сложной формой торцевого среза конической фрезы с жидкостным наполнителем в неустановившемся режиме.
2.2.4 Силы, инерции, возникающие при фрезеровании пня с торца конической фрезой с жидкостным наполнителем в неустановившемся режиме.
2.3 Разработка математической модели работы новой конструкции конической фрезы с жидкостным наполнителем при резании пня с его торца в неустановившемся режиме
2.3.1 Основные предположения и допущения
Э 2.3.2 Основные уравнения работы конической фрезы с жидкостным
наполнителем для измельчения пней
2.3.3 Параметры математической модели работы конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней
2.3.4 Выбор начала системы координат и определение высоты центрирующего элемента КФЖН.
2.3.5 Вычисление смещений центра тяжести жидкости при неполном заполнении рабочего органа и отклонении механизма от
вертикали
2.3.6 Вычисление центробежных и осевых моментов инерции жидкости при неполном заполнении рабочего органа и его отклонении от
вертикали
2.3.7 Изменение формы свободной поверхности жидкости, вращающейся внутри корпуса рабочего органа при неполном его заполнении
2.3.8 Вычисление положения центра тяжести и осевого момента инерции рабочего органа.
2.3.9 Условия для высоты жидкости и угла наклона механизма, при которых имеет смысл учет неполного заполнения рабочего органа
2.3. Вычисление составляющих режущих сил
2.4 Обоснование конструктивно технологических параметров новой
конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней.
2.4.1 Аналитическое и компьютерное исследование построенной математической модели
2.4.2 Определение сталкивающих сил, сил реакции и оптимальных характеристик механизма в квазистатическом случае
2.4.3 Динамический подход к измельчению пней.
2.5 Конструктивно технологическая схема новой конической фрезы с
жидкостным наполнителем для измельчения пней.
3. Программа и методика исследовании конической фрезы с
жидкостным наполнителем для измельчения пней
3.1. Методика проведения экспериментальных исследований.
3.1.1 Описание конструкции макетного образца конической фрезы с
жидкостным наполнителем для измельчения пней
3.1.2. Описание лабораторной установки.
3.1.3. Подготовка и выполнение лабораторных исследований1
3.1.4 Методика многофакторного планирования
3.1.5 Методика обработки экспериментальных данных
3.2 Методика проведения полевых исследований и определения технико
экономических показателей работы экспериментальной установки для измельчения пней.
3.2.1 Устройство и работа машины для понижения пней
3.2.2 Методика определения часовой производительности агрегата оснащенного макетным образцом конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения пней
4. Экспериментальные исследования новой конструкции КФЖИ для измельчении пней
4.1 Влияние конструктивных и кинематических параметров на величину изгибающего момента па валу конической фрезы с жидкостным наполнителем
4.2 Результаты многофакторного эксперимента исследования влияния конструктивных параметров конической фрезы с жидкостным наполнителем на величину изгибающего момента
4.3 Результаты определения часовой производительности макетного образца КФЖН для измельчения пней.
5. Расчет экономической эффективности от применения новой конической фрезы с жидкостным наполнителем для измельчения иней
Заключение
Список использованной литературы


Данное орудие, в силу конструктивных особенностей не способно срезать пни, которые расположены недалеко друг от друга. При проведении расчисток вырубок данным рабочим органом удаляется только надземная часть пня, а корни остаются нетронутыми, что затрудняет движение почвообрабатывающей техники 7. Машина МУП4 рисунок 1. Работа данной конструкции основана на резании древесины но линиям наименьших связей вдоль волокон. Машина позволяет понижать пни диаметром до 0, м при подготовке вырубок под парковые насаждения, устройстве волоков и дорог для вывозки леса. Машина способна работать на очищенных от вырубочных остатков и валежника
Рисунок 1. Рисунок 1. Навесное оборудование машины состоит из рамы, смонтированной впереди трактора ТДТА ЛХТ, поворотной стрелы, рабочего органа фрезы с вертикальной осью вращения, фрикционной муфты, гидроцилиндров для поворота фрезы в вертикальной и горизонтальной плоскостях, трансмиссии для привода фрезы, включающей раздаточную коробку, карданную и цепные передачи, вал промежуточный и редуктор фрезы. В процессе работы агрегат движется по намеченной трассе и периодически останавливается перед пнями на расстоянии, равном вылету стрелы. После остановки тракторист включает привод рабочего органа и с помощью гидроцилиндра подводит вращающуюся фрезу к боковой стороне пня на высоте не более 5 см от поверхности почвы и производит его фрезерование . При использовании МУП4 изза наличия в трещинах коры пней образивного материала песок и т. Особенно это наблюдается на вырубках твердолиственных пород дуб и т. Такой же принцип используется в работе машины для заготовки пневой древесины рисунок 1 Е рабочий орган 9 содержит стрелу 1 с тягой 2, привод и фрезу. Привод содержит гидромотор 3 с редуктором, корпус 4 и неподвижное кольцо 5 опорноповоротного механизма. Корпус фрезы 6 смонтировани на опорноповоротном механизме привода, выполненного в виде ступенчатого многогранника, снаружи которго в шахматном порядке установлены режущие элементы иглорезцы 7. Ступени выполнены в виде стоек 8, которые верхней частью приварены к верхнему днищу 6, а нижней к нижнему днищу 9 корпуса фрезы. Скалывающие элементы содержат основание с ножами и закреплены болтами к неподвижному кольцу 5. Корпус режущего элемента приварен к стойке 8 и ребру жесткости . Иглорезец закрепляется натяжным болтом . На нижнем днище 9 выполнены выемки и ограничительные выступы для регулирования толщины откалываемых от пней кусков. Рабочий
орган действует следующим образом. Оператор стрелой 1 наводит рабочий орган на пень. Включает гидромотор 3. Далее оператор накладывает рабочий орган на пень так, чтобы скалывающие ножи врезались в него, и боковым движением надвигает фрезу на пень, при этом режущие элементы 7 врезаются в древесину и раскалывают пень на куски. Для нее характерны те же недостатки, что и у машины МУП4. Машина для срезания пней 4 производит фрезерование пней с горизонтальной подачей рабочего органа рисунок 1 Данный агрегат состоит из трактора на раме которого при помощи подвески укреплен рабочий орган фрезерного типа. Посредством механической передачи, включающей кардан, конический и цилиндрический редукторы, фреза соединена с двигателем зрактора. Машина работает следующим образом. При движении трактора по участку оператор направляет его так, чтобы пень оказался между колесами. Затем он включает привод режущего органа. Врезаясь в пень, фреза измельчает его в щепу, отбрасываемую на щиток, который укладывает ее на почву. Срезав пень оператор выключает привод фрезы и перемещает агрегат к следующему пшо. Данной конструкции машины присущи следующие недостатки. Она не может работать на вырубках с порослевым характером возобнавляемости деревьев. Также этот афегат понижает пни только до поверхности земли, оставляя корни целыми. Измельчение иней позволяет избежать такого недостатка, как уничтожение лишь надземной части пня. Машина для вырезки и измельчения корневищ рисунок 1. Звездочка через шлицевое соединение связан с приводом, на котором установлены коническая и цилиндрическая звездочки.