SWorld - 2-12 October 2012

SWorld - 2-12 October 2012
http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/oct-2012
SCIENTIFIC RESEARCHES AND THEIR PRACTICAL APPLICATION. MODERN STATE AND WAYS OF DEVELOPMENT ‘2012,
Доклад/Транспорт – промышленный транспорт.
УДК 630*8(07)
Царев П.Е.
УВЕЛИЧЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
ОТСЕКАТЕЛЕЙ В СПЛОШНЫХ ОДНОСЛОЙНЫХ БУФЕРНЫХ
МАГАЗИНАХ ПРИ СНИЖЕНИИ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОЦЕССА
ПОШТУЧНОЙ ВЫДАЧИ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ.
Поволжский государственный технологический университет
Республика Марий Эл, г.Йошкар-Ола, пл. Ленина 3, 162, индекс 424000
UDC 630 * 8 (07)
Tsarev P.E.
INCREASE THE RESOLUTION OF THE TRIMMING IN CONTINUOUS
SINGLE WALLED BUFFER MAGAZINE AT A REDUCED POWER
CONSUMPTION OF PROCESS APIECE ISSUANCE ROUNDWOOD.
В
данном
способности
докладе
новых
описана
методика
определения
разрешающей
видов оборудования для поштучной выдачи круглых
лесоматериалов.
Ключевые
слова:
круглые
лесоматериалы,
поштучная
выдача,
критическая высота, разрешающая способность, отсекатель.
This paper describes a method of determining the resolution of the new piece of
equipment for the issuance of round timber.
Keywords: round timber, piece-out, critical height, resolution, cutoff.
Введение: на больших предприятиях деревообрабатывающего комплекса
для ликвидации простоев оборудования и создания межоперационных запасов
лесоматериалов
буферные
наибольшее
магазины
с
распространенеие
отсекателями,
получили
отличающиеся
своей
однорядные
простотой
исполнения, возможностью работы как в автоматическом, так и в полу-
автоматическом режимах, низкой энергоемкостью процесса поштучной выдачи
круглых лесоматериалов и высокой разрешающей способностью (отношением
набольшего диаметра к наименьшему в диапазоне поштучно выдаваемых
бревен)[1].
Цель: увеличение разрешающей способности отсекателей при снижении
энергоемкости процесса поштучной выдачи круглых лесоматериалов.
Задачи:
определить
силы
действующие
на
систему
отсекатель-
транспортер - круглый лесоматериал; определить критическую высоту
отсекателя (при которой возможно опрокидывание бревен через отсекатель, т.е.
выдача
бревен),
определить
разрешающую
способность
отсекателя
с
постоянной длинной захвата и переменной скоростью движения.
В большинстве буферных магазинов перемещение лесоматериалов
происходит при помощи поперечного цепного транспортера, движение цепей
которого происходит от принимающего участка к выдающему с постоянной
скоростью, при этом отсекатель, находящийся в конце поперечного цепного
транспортера, удерживает щеть бревен от самопроизвольной выдачи, и
совершает движение в вертикальной плоскости с переменной скоростью. Когда
скорость движения отсекателей привысит скорость цепей транспортера (рис.1),
отсекатели станут свободно опускаться вниз и перестают удерживать щеть
бревен, она цепями будет перемещаться в сторону выдачи. Высота отсекателей
над цепным транспортером в этот момент времени называется критической- hкр
.
Рис.1 «График зависимостй скоростей цепей поперечного цепного
транспортера U и отсекателей V от времени: а) U=f(t), б) V=f(t)»
Для поштучного отделения лесоматериалов от щети бревен используются
различные
отсекатели,
отличающиеся
разрешающей
способностью,
конструкциями, кинематикой работы и принципом действия, один из них
является отсекатель с постоянной длинной захвата и переменносй скоростью
движения, представленный на (рис. 2)
Рис. 2. «Расчетная схема отсекателя с постоянной длинной захвата: 1цепь поперечного транспортера в рабочем положении;2 - цепь поперечного
транспортера в нерабочем положении; 3 - направляющие; 4- отсекатель; 5
–щеть бревен.»
Критическая высота отсекателя, исходя из рисунка 1, может быть найдена
из выражения:
Где:
ℎкр =
0.5𝑑𝑃щ −𝐺𝐿
𝑃щ +𝐹тр
(1)
𝑃щ - давление щети бревен на крайнее , подлежащее выдачи бревно,Н;
𝐹тр - реакция силы трения между бревном и цепями поперечного
транспортера,Н;
𝑑- диаметр бревна, м;
ℎкр –критическая высота отсекателя, м;
𝐺 – вес бревна, Н.
С учетом 𝐹тр = 𝐺 ∙ 𝜇 (𝜇- коэффициент трения цепей транспортера о бревна)
можно сделать промежуточный вывод, что для процесса выдачи бревна должно
соблюдаться условие:
Отсекатель
является
одним
ℎкр <
из
0.5𝑑𝑃щ −𝐺𝐿
𝑃щ +𝐺∙𝜇
(2)
основных
элементов
однорядного
буферного магазина, предназначенным для надежной поштучной выдачи
лесоматериалов к последующей установке. Он характеризуется разрешающей
способностью - отношением максимального диаметра бревна к минимальному
[2].
Для нахождения разрешающей способности отсекателя при угле наклона
цепного транспортера α=0, можно воспользоваться следующей формулой
𝑘=
𝑅(2+𝑠𝑖𝑛𝛼)+𝑐
(3)
𝑅𝑚𝑖𝑛 𝑠𝑖𝑛𝛼 ′
Для нахождения разрешающей способности отсекателя при угле наклона
цепного транспортера α≠0, можно воспользоваться следующей формулой
𝑘=
2𝑅𝑚𝑖𝑛 ∙𝑐𝑜𝑠𝛼+𝑅𝑚𝑖𝑛 𝑠𝑖𝑛𝛼+𝑐
(4)
𝑅𝑚𝑖𝑛 𝑠𝑖𝑛𝛼 ′
Где: с – минимальное расстояние от центра масс круглого лесоматериала.
Для отсекателей данной конструкции при разных углах наклона рабочего
стола, соответственно, будет разная разрешающая способность, которая
находится в пределах от 2 до 8.
Рис. 3. «Конструкция энергосберегающего буферного магазина для
хранения и поштучной выдачи круглых лесоматериалов:1 – цепь
поперечного транспортера; 2 - рама; 3- направляющие;4 - бревна; 5 –
эксцентриковое устройство; 6 – цепная передача; 7 – привод отсекателей.»
Для
снижения
энергоемкости
процесса
поштучной
выдачи
было
разработано устройство, показное на рис.3, которое позволяет цепям
поперечного транспортера опускаться в пазы рабочего стола, при этом цепи
двигаются свободно в пазах и выступают над ними при натяжении тягового
органа, поднимая щеть бревен над направляющими, а щеть бревен лежит на
рабочем столе до момента натяжения цепей транспортера и выдачи
следующего бревна. Устройство работает следующим образом. При натяжении
цепей транспортера
щеть бревен отрывается от направляющих и начинает
движение в сторону выдачи. При снижении натяжения цепь 1 под собственным
весом провисает в паз направляющих 3, бревна 4 ложатся на направляющие 3 и
останавливаются, энергозатраты на трение цепей 1 о бревна 4 прекращаются.
Натяжение тягового органа 1 меняется эксцентриковым устройством 5, привод
которого работает посредством цепной передачи 6 синхронно с приводом
отсекателей 7 и тягового органа 1. При опускании отсекателя эксцентриковое
устройство с цепной передачей производит натяжение тягового органа,
который поднимает бревна над направляющими и перемещает их в сторону
выдачи к следующему станку. Когда крайнее бревно проходит над отсекателем,
последний начинает подниматься вверх, при помощи привода поворачивает
эксцентрик, который снижает натяжение тягового органа поперечного
транспортера, бревна опускаются на направляющие и прекращают свое
движение, отсекатель при этом находится в верхнем положении, отделяя
крайнее бревно от щети бревен, затем цикл выдачи повторяется. Конструкция
устройства
позволяет
расширить
его
технологические
возможности
посредством повышения его разрешающей способности обеспечения работы в
автоматическом режиме.
Значительное влияние на процесс энергозатрат будет оказывать влияние
величина вместимости буферного магазина. Ее можно определить по
следующей формуле:
Где:
𝐸=
ℎкр ∙𝜇+𝐿
(0.5𝑑−ℎкр )∙𝜇∙𝜓
𝐸- вместимость буферного магазина, шт;
(3)
𝜓- коэффициент загрузки буферного магазина;
𝐿- расстояние от отсекателя до вертикальной линии, проходящей через
центр тяжести бревна, м.
Заключение. Т.О.: 1)для снижения энергоемкости процесса перемещения
и поштучной выдачи круглых лесоматериалов при помощи отсекателей с
постоянной длинной захвата и переменной скоростью движения, было
разработано устройство буферного магазина, позволяющее автоматизировать
процесс перемещения и
увеличением
разрешающей
поштучной выдачи круглых лесоматериалов с
способности
отсекателей;описаны
формулы
нахождения критической высоты отсекателя представленной конструкции и
вместимости буферного магазина; 2) критическая высота отсекателя зависит от
давления щети бревен (вместимости буферного магазина) на выдаваемое
бревно; 3) критическая высота отсекателя определяет его разрешающую
способность; 4) разрешающая способность отсекателя с постоянной длинной
захвата и переменной скоростью движения является функцией от нескольких
переменных, таких как: количество бревен, угла наклона рабочего стола, угла
наклона скатной поверхности, скорости движения транспортера, от среднего
веса одного бревна (выявлено при помощи эксперимента).
Литература:
1.
Чемоданов А.Н. Повышение вместимости сплошных однослойных
буферных магазинов. Наука в условиях современности: сборник статей
студентов, аспирантов, докторантов и ППС по итогам научно-технической
конференции МарГТУ в 2007г. – Йошкар- Ола: Марийский государственный
технический университет, 2007.-270 с.
2.
Залегаллер, Б.Г. Ласточкин П.В. Бойков С.П. Технология и
оборудование лесных складов: Учебник для вузов - 3-е изд., доп.- М.: Лесн.
пром-сть, 1984.-352с
References:
1.
Chemodanov A.N. Increasing the capacity of continuous single-layer
buffer stores. Science in modern times: a collection of articles of students, doctoral
students and faculty on the basis of scientific and technical conference MarSTU in
2007. - Yoshkar-Ola Mari State Technical University, 2007.-270 p.
2.
Zalegaller B.G. Lastochkin P.V. Boykov S.P. Technology and
equipment lumberyards: Textbook for high schools - 3rd ed., Ext. - M.: wood.
Engineering Industry, 1984.-352р.