Определение усилий на рукоятках моторных инструментов

Для определения усилий на рукоятках составляется расчет­ная схема сил, действующих при выполнении рабочим определен­ной операции (рис. 5). В процессе пиления древесины рабочий прикладывает к рукояткам мотоинструмента усилия, меняющиеся как по направлению, так и по величине. Однако эти усилия не должны превышать определенных значений, установленных систе­мой стандартов безопасности труда. Сила нажатия, приходящаяся на руки рабоче­го, не должна, превышать следующих значений:

для пил с высоким расположением рукояток - до 150 Н ;

для пил с низким расположением рукояток - до 100 Н.

Регламентируются также величины допустимых нагрузок на руки рабочего от веса инструмента в зависимости от мощности двигателя и расположения рукояток. В расчетах принимаются следующие допущения: усилия рабочего на левой и правой руке одинаковы по величине; вертикальные к горизонтальный составляющие усилий на рукоятках мотоинструмента также одинаковы; силы, составляющее общее тяговое усилие на цепи Z_Т, не оказывают влияния на усилия на рукоятках и воспринимаются зубчатым упором пилы и древесиной (исключение составляют случаи пиления без упора и в "таран").

Для мотоинструмента с высоким расположением рукояток, при поперечной распиловке лесоматериалов (рис.5, а), составляющие усилий на рукоятках направлены по вертикальной и горизонтальной осям. Сумма моментов относительно точки О

                         (26)

где Р_Р^Х - горизонтальная и вертикальная составляющие усилий рабочего на рукоятках, Н; А₁, А₂ - расстояние от линии действия усилий на руко­ятках до точки О, м; G_П - вес мотоинструмента, Н; А_П - расстояние от центра тяжести мотоинструмента до точки О, м; Р_О - сила отжима, Н; А_О - расстояние от линии действия силы отжима до точки О, м (при веерном надвигании ).

Рис. 5. Схема сил, действующих на рукоятках мотоинструментов: а, в – при раскряжёвке; б – при спиливании дерева

В соответствии с принятыми допущениями . Тогда общее усилие на рукоятках можно определить по формуле

                              (27)

При использовании мотоинструментов на валке деревьев пи­ление происходит в горизонтальной плоскости (рис. 5, б). Для данного случая сумма моментов относительно точки О

                                (28)

где Р_Л и Р_П - усилия на левой и правой рукоятках, Н; А₁, А₂ – расстояние от линии действия усилий на рукоятках до т. О, м.

При условии, что Р_Л = Р_П, общее усилие, прикладываемое к рукояткам мотоинструмента рабочим

Н                                                        (29)

При пилении митоинструментами с низким расположением рукояток (рис. 5, в) усилия на рукоятках определяется также из уравнения моментов относительно точки О.

                                 (30)

Общее усилие на рукоятках, прикладываемое рабочим

Н                                         (31)

Если усилия на рукоятках превышают значения, определенные ранее, то необходимо при проектировании ручного мотоинструмента найти новое техническое решение. Это может быть снижение веса инструмента, увеличение скорости резания, применение пильных цепей с дру­гими геометрическими параметрами и др.