Расчёт захватов манипуляторов

Страница 1

Рассмотрим равновесие дерева (его сечения), отбросив рычаги и опорную балку и заменив их действие на дерево реакциями (см. рисунок 1.9).

Сила РХ сопротивления перемещению дерева стремится вытащить последнее из захвата

,

где k – коэффициент, показывающий какая часть веса дерева (пачки деревьев) приходится на захват, k=0,5 ;

GД – максимальный вес дерева, погружаемого манипулятором, Н;

fП – коэффициент сопротивления движению волочащейся части дерева, fП= 0,8-1,0.

где g – ускорение свободного падения , м/с2;

γ – плотность древесины (для хлыстов) или коэффициент, характеризующий отношение массы дерева к объёму ствола (для деревьев) . Для деревьев γ=1000 кг/м3, для хлыстов γ=800кг/м3.

Сила РZ стремится разжать рычаги

N, NC – нормальные реакции в контактных точках А, Б, С.

- силы трения в контактных точках, параллельные оси Х.

где fТР – коэффициент трения захвата о дерево, fТР=0,8-1,0.

FТР – силы трения в плоскости сечения дерева

Из равновесия дерева (его сечения)

Подставив вместо сил трения их выражения и решив эти уравнения, получим

Рассмотрим теперь равновесие рычага (рисунок 1.10). Силой тяжести рычага пренебрегаем, ввиду малости по сравнению с другими силами.

Со стороны дерева на рычаг будут действовать силы, равные N, FX и FТР , но противоположно направленные

,

По усилию РЦ находят диаметр поршня гидроцилиндра захвата (D3)

Отсюда

Рисунок 1.10 Схема нагружения рычага

Зная ход штока и диаметр поршня, из приложения подбирается гидроцилиндр.

Рычаг нагружен изгибающими моментами в вертикальной продольной и поперечной плоскостях, крутящим моментом, сжимающими (растягивающими) силами. Наиболее опасным будет сечение, близкое к шарниру О (сам шарнир усиливают).

Для определения нагруженности сечений консольной части рычага действующие на неё силы приводятся к центрам тяжести расчётных сечений по правилу параллельного переноса сил. В нашем случае сечение 1-1 нагружено.

От сил N и FТР :

- изгибающим моментом в плоскости вращения рычага

- нормальной силой