Порядок выбора базовой машины и способа транспортировки груза

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

3.1. Общие требования к выполнению контрольных заданий

 

В предлагаемом студенту учебном пособии приведены варианты исходных данных, расчетные схемы, а также дополнительные указания и разъяснения, направленные на успешное выполнение контрольных заданий.

Выполнение контрольных заданий является одним из основных этапов са­мостоятельной работы студента по изучению соответствующих дисциплин.

Задания на контрольное задание представлены в десяти вариантах. Сту­дент выполняет тот вариант, номер которого совпадает с последней циф­рой номера его зачетной книжки.

Контрольные работы необходимо писать чернилами, разборчиво, без поправок, можно в обычной школьной тетради, обязательно оставляя поля. На титульном листе контрольной работы (обложке) необходимо указать факультет, курс, название дисциплины, номер контрольной работы, фами­лию, имя и отчество, шифр и домашний адрес (для студентов заочного от­деления).

Исходные данные должны прилагаться к контрольной работе на отдель­ном листе. При невыполнении этого требования работа будет не зачтена.

Рисунки и схемы необходимо выполнять карандашом, непосредственно в тетради или на отдельных, вклеиваемых в нее листах белой плотной бу­маги. Приводимые в работе рисунки и схемы должны иметь в тексте пояс­нения и быть с ними органически связаны.

Текст контрольной работы должен сопровождаться краткими поясне­ниями и подробными вычислениями. При этом вначале необходимо при­вести формулу, лежащую в основе вычислений, и лишь затем подставлять соответствующие числовые значения и производить вычисления.

На вопросы, поставленные в задании, необходимо отвечать четко, по­следовательно и исчерпывающе.

Расчеты необходимо выполнять в системе СИ. Заканчиваться кон­трольная работа должна анализом полученных результатов и краткими вы­водами.

Следует иметь в виду, что математические приемы, применяемые в контрольных работах, служат, в конечном итоге, для решения технических задач. Поэтому при проработке математических выводов необходимо об­ращать особое внимание на смысл этих выводов и полученных с их помо­щью результатов.

Дополнительные указания и разъяснения, приведенные в пособии, направлены на успешное выполнение контрольных работ и проектов.

Для получения конкретного справочного материала необходимо поль­зоваться следующими учебниками и учебными пособиями: для контрольных работ – [1, 2, 3], для курсового проектирования – [1, 4, 5, 6].

3.2. Контрольное задание № 1

3.2.1. Общие указания. При проектировании лесозаготовительных машин и оборудования, предназначенных для выполнения технологических процессов в лесной промышленности и лесном хозяйстве, необходимо обоснованно производить компоновку агре­гатов технологического оборудования на машине с целью равномерной за­грузки опорных элементов ходовой системы. При решении этой задачи не­обходимо провести анализ характера взаимодействия лесной машины с предметом труда и дорогой при различных режимах движения (разгон, ус­тано-вившееся движение по горизонтальному участку пути, движение под уклон и на подъем) при холостом и рабочем ходе.

Выполнение контрольной работы № 1 необходимо начинать с изучения теоретических основ компоновки лесных машин, изложенных в [1, 2]. В учебнике приведены подробные числовые примеры исследования компоновки конкретных гусеничных и колесных машин, которые можно использовать при выполнении работы в качестве контрольного варианта.

Задание на контрольную работу состоит из выбора базовой машины, способа транспортировки или трелевки пачки деревьев и исходных дан­ных. Базовая машина и способ перемещения груза (сортиментов или де­ревьев) выбира-ются, соответственно, по табл. 3.1 и рис. 3.1, исходные данные – по табл. 3.2 – 3.4, по последней цифре шифра (номера зачетной книжки сту­дента). Например, студенту Михайлову О.В. (шифр 28006) необходимо произвести расчет компоновки гусеничной лесной машины с восьмикатковой ходовой системой, транспортирующей груз по способу д (см. рис. 1), при исходных данных по варианту 6 (см. табл. 3.3).

n – коэффициент распределения нагрузки от пачки. Рис. 3.1. Схемы способов транспортировки пачки деревьев (сортиментов)

Таблица 3.1

Колесные машины

 

Параметры	Обозна­чение	Вариант
Колесная формула	-	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4
Тип шин	-	12,4/ 11-38	12,4/ 11-38	12,4/ 11-38	12,4/ 11-38	15,5–38	15,5–38	15,5–38	15,5–38	15,5–38	15,5–38
Грузоподъемность шин при 0,11 МПа, кН	-	!5.
Крутящий момент двигателя при максимальной мощности, кНм	Ме	0,18	0,18	0,18	0,18	0,28	0,28	0,28	0,28	0,28	0,28
Общее передаточное число трансмиссии на 1-й передаче	i	70,8	70,8	70,8	70,8	83,55	83,55	83,55	83,55	83,55	83,55
Коэффициент полезного действия трансмиссии машины	ηм	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85
Сила тяжести корпуса, кН	Gо					45,0
Сила тяжести колеса, кН	Gк	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Координата центра тяжести по высоте, м	hc	1,2	1,1	1,15	1,05	1,04	1,2	1,15	1,08	1,1	1,25

 

Окончание таблицы 3.2

 

Координата центра тяжести по длине без груза (с грузом)*, м	lс	1,7 (1,5)	1,6 (1,5)	1.7 (1,5)	1,75 (1,6)	1,8 (1.4)	1,65 (1,4)	1,7 (1,45)	1,60 (1,42)	1,58 (1,4)	1,82 (1,5)
База машины*, м	l	2,5	2,4	2,5	2,6	2,6	2,4	2,5	2,45	2,42	2,65
Радиус колеса, м	rк	0,75	0,75	0,75	0,75	0,76	0,76	0,76	0,76	0,76	0,76
Динамический радиус колеса, м	rД	0,72	0,72	0,72	0,72	0,73	0,73	0,73	0,73	0,73	0,73
Координата центра тяжести груза по длине**, м	l	0,1	0,25	0,20	0,27	0,37		0,2	0,15	0,1	0,12
Координата центра тяжести груза по высоте, м	hТ	1,68	1,69	1,65	1,67	1,8	1,82	1,8	1,75	1,78	1,84
Сила тяжести груза, кН	Gп
Коэффициент сопротивления движению машины	f	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12
Коэффициент сопротивления скользящей части груза	fс	0,4	0,35	0,45	0,42	0,6	0,55	0,45	0,40	0,35	0,35
Коэффициент сцепления	φ	0,6	0,65	0,6	0,58	0,6	0,52	0,60	0,50	0,47	0,48
Ускорение движения, м/с^2	W	0,1			0,15				0,10	0,15
Угол подъема пути, град	a

* Для схемы а (рис. 3.1) принимать соответственно l _с = 3,8 (3,4) м, l =4,8 м.
**Для схемы г (рис. 3.1) перед l_Т ставится знак "–".

 

Таблица 3.3

Вопросы для самопроверки

1. К чему может привести теоретически необоснованная компоновка лесной машины?

2. В чем заключается сущность обобщенного метода решения задач по обоснованию компоновки проектируемых машин?

3. Какими критериями пользуются при оценке компоновки колесных лесных машин?

4. Какие конструктивные решения технологического оборудования применяются при проектировании лесных машин?

5. Какие методы применяются при переналадке колесных сельскохо­зяйственных тракторов в лесные?

6. Как определяются силы, действующие на корпус машины со стороны гусеничного движителя?

7. Какое влияние оказывает гусеница на нагруженность ходовой системы?

8. Каково отличие в методике определения опорных реакций под катком гусеничного движителя при восьми- и десятикатковых системах?

9. Как оценивается компоновка гусеничной машины?

10. Какими конструктивными мероприятиями можно улучшить компо­новку лесных машин?

11. Как влияет на устойчивость лесной машины способ закрепления и размещения на ней пачки деревьев?

 

3.3. Контрольное задание № 2

3.3.1. Общие указания. Выполнение контрольной работы № 2 необходимо начинать с изучения теоретических основ динамики взаимодействия лесных машин с предме­том труда, изложенных в [1, 3].

Задание на контрольную работу состоит из выбора расчетной схемы машины, режима ее работы, исходных данных и двух вопросов. Вид рас­четной схемы и режим работы лесной машины студентами выбирается по табл. 3.5, самостоятельно, по начальной букве фамилии. Расчетные схемы приведены на рис. 3.2 – 3.5. Исходные данные, соответствующие расчетным схемам и заданным режимам работы, выбираются по табл. 3.6 – 3.10, по по­следней цифре шифра (номера зачетной книжки студента). Например, сту­денту Иванову Н.М. (шифр 27016) необходимо провести исследование ха­рактера и уровня динамических нагрузок на лесную машину в режиме подъема деревьев за комель и сосредоточенного груза, пользуясь, соответ­ственно, трехмассовой и двухмассовой расчетными схемами при исходных данных по варианту 6 (см. табл. 3.6, 3.7).

Вопросы для ответов выбираются по желанию.

 

Рис. 3.2. Трехмассовая расчетная схема (машины типа ТБ–1М, ЛП–17А)

 

Рис. 3.3. Двухмассовая расчетная схема (машина типа ТБ–1М)

 

Таблица 3.5

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

3.1. Общие требования к выполнению контрольных заданий

 

В предлагаемом студенту учебном пособии приведены варианты исходных данных, расчетные схемы, а также дополнительные указания и разъяснения, направленные на успешное выполнение контрольных заданий.

Выполнение контрольных заданий является одним из основных этапов са­мостоятельной работы студента по изучению соответствующих дисциплин.

Задания на контрольное задание представлены в десяти вариантах. Сту­дент выполняет тот вариант, номер которого совпадает с последней циф­рой номера его зачетной книжки.

Контрольные работы необходимо писать чернилами, разборчиво, без поправок, можно в обычной школьной тетради, обязательно оставляя поля. На титульном листе контрольной работы (обложке) необходимо указать факультет, курс, название дисциплины, номер контрольной работы, фами­лию, имя и отчество, шифр и домашний адрес (для студентов заочного от­деления).

Исходные данные должны прилагаться к контрольной работе на отдель­ном листе. При невыполнении этого требования работа будет не зачтена.

Рисунки и схемы необходимо выполнять карандашом, непосредственно в тетради или на отдельных, вклеиваемых в нее листах белой плотной бу­маги. Приводимые в работе рисунки и схемы должны иметь в тексте пояс­нения и быть с ними органически связаны.

Текст контрольной работы должен сопровождаться краткими поясне­ниями и подробными вычислениями. При этом вначале необходимо при­вести формулу, лежащую в основе вычислений, и лишь затем подставлять соответствующие числовые значения и производить вычисления.

На вопросы, поставленные в задании, необходимо отвечать четко, по­следовательно и исчерпывающе.

Расчеты необходимо выполнять в системе СИ. Заканчиваться кон­трольная работа должна анализом полученных результатов и краткими вы­водами.

Следует иметь в виду, что математические приемы, применяемые в контрольных работах, служат, в конечном итоге, для решения технических задач. Поэтому при проработке математических выводов необходимо об­ращать особое внимание на смысл этих выводов и полученных с их помо­щью результатов.

Дополнительные указания и разъяснения, приведенные в пособии, направлены на успешное выполнение контрольных работ и проектов.

Для получения конкретного справочного материала необходимо поль­зоваться следующими учебниками и учебными пособиями: для контрольных работ – [1, 2, 3], для курсового проектирования – [1, 4, 5, 6].

3.2. Контрольное задание № 1

3.2.1. Общие указания. При проектировании лесозаготовительных машин и оборудования, предназначенных для выполнения технологических процессов в лесной промышленности и лесном хозяйстве, необходимо обоснованно производить компоновку агре­гатов технологического оборудования на машине с целью равномерной за­грузки опорных элементов ходовой системы. При решении этой задачи не­обходимо провести анализ характера взаимодействия лесной машины с предметом труда и дорогой при различных режимах движения (разгон, ус­тано-вившееся движение по горизонтальному участку пути, движение под уклон и на подъем) при холостом и рабочем ходе.

Выполнение контрольной работы № 1 необходимо начинать с изучения теоретических основ компоновки лесных машин, изложенных в [1, 2]. В учебнике приведены подробные числовые примеры исследования компоновки конкретных гусеничных и колесных машин, которые можно использовать при выполнении работы в качестве контрольного варианта.

Задание на контрольную работу состоит из выбора базовой машины, способа транспортировки или трелевки пачки деревьев и исходных дан­ных. Базовая машина и способ перемещения груза (сортиментов или де­ревьев) выбира-ются, соответственно, по табл. 3.1 и рис. 3.1, исходные данные – по табл. 3.2 – 3.4, по последней цифре шифра (номера зачетной книжки сту­дента). Например, студенту Михайлову О.В. (шифр 28006) необходимо произвести расчет компоновки гусеничной лесной машины с восьмикатковой ходовой системой, транспортирующей груз по способу д (см. рис. 1), при исходных данных по варианту 6 (см. табл. 3.3).

n – коэффициент распределения нагрузки от пачки. Рис. 3.1. Схемы способов транспортировки пачки деревьев (сортиментов)

Таблица 3.1

Порядок выбора базовой машины и способа транспортировки груза

 

Тип базовой машины	Начальная буква фамилии студента	Способ перемещения груза
Колесная машина	А, Б	а
В, Г	б
Д. Е	в
Ж, 3	г
Гусеничная машина с 8-катковой ходовой системой	И, К, Л, М	д
Н, О, П, Р	е
С, Т, У, Ф	ж
Гусеничная машина с 10-катковой ходовой системой	х, ц, ч	д
Ш, Щ, Э	е
Ю, Я	ж

3.2.2. Содержание контрольной работы:

1.Развернутый ответ на два вопроса, приведенных в перечне вопросов для самопроверки.

2. Проверка возможности движения трактора на заданный подъем:

а) по мощности двигателя;

б) по условиям сцепления.

3. Определение нагрузок, действующих на опоры корпуса машины Y₁ и Y₂ для случаев:

а) статическое положение трактора на горизонтальной поверхности;

б) движение трактора с грузом по горизонтальному пути;

в) движение трактора с грузом и без груза на подъем.

4. Определение опорных реакций под катками (для гусеничных тяга­чей) и под колесами для указанных случаев.

5. Анализ компоновки лесной машины.

6. Общие выводы и рекомендации по улучшению компоновки машины.

 

 

Таблица 3.2

Колесные машины

 

Параметры	Обозна­чение	Вариант
Колесная формула	-	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4	4´4
Тип шин	-	12,4/ 11-38	12,4/ 11-38	12,4/ 11-38	12,4/ 11-38	15,5–38	15,5–38	15,5–38	15,5–38	15,5–38	15,5–38
Грузоподъемность шин при 0,11 МПа, кН	-	!5.
Крутящий момент двигателя при максимальной мощности, кНм	Ме	0,18	0,18	0,18	0,18	0,28	0,28	0,28	0,28	0,28	0,28
Общее передаточное число трансмиссии на 1-й передаче	i	70,8	70,8	70,8	70,8	83,55	83,55	83,55	83,55	83,55	83,55
Коэффициент полезного действия трансмиссии машины	ηм	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85
Сила тяжести корпуса, кН	Gо					45,0
Сила тяжести колеса, кН	Gк	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Координата центра тяжести по высоте, м	hc	1,2	1,1	1,15	1,05	1,04	1,2	1,15	1,08	1,1	1,25

 

Окончание таблицы 3.2

 

Координата центра тяжести по длине без груза (с грузом)*, м	lс	1,7 (1,5)	1,6 (1,5)	1.7 (1,5)	1,75 (1,6)	1,8 (1.4)	1,65 (1,4)	1,7 (1,45)	1,60 (1,42)	1,58 (1,4)	1,82 (1,5)
База машины*, м	l	2,5	2,4	2,5	2,6	2,6	2,4	2,5	2,45	2,42	2,65
Радиус колеса, м	rк	0,75	0,75	0,75	0,75	0,76	0,76	0,76	0,76	0,76	0,76
Динамический радиус колеса, м	rД	0,72	0,72	0,72	0,72	0,73	0,73	0,73	0,73	0,73	0,73
Координата центра тяжести груза по длине**, м	l	0,1	0,25	0,20	0,27	0,37		0,2	0,15	0,1	0,12
Координата центра тяжести груза по высоте, м	hТ	1,68	1,69	1,65	1,67	1,8	1,82	1,8	1,75	1,78	1,84
Сила тяжести груза, кН	Gп
Коэффициент сопротивления движению машины	f	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12
Коэффициент сопротивления скользящей части груза	fс	0,4	0,35	0,45	0,42	0,6	0,55	0,45	0,40	0,35	0,35
Коэффициент сцепления	φ	0,6	0,65	0,6	0,58	0,6	0,52	0,60	0,50	0,47	0,48
Ускорение движения, м/с^2	W	0,1			0,15				0,10	0,15
Угол подъема пути, град	a

* Для схемы а (рис. 3.1) принимать соответственно l _с = 3,8 (3,4) м, l =4,8 м.
**Для схемы г (рис. 3.1) перед l_Т ставится знак "–".

 

Таблица 3.3