Машины ударного действия

ознакомиться с методическими материалами и методами эксперементальных исследований.

2.Выполнить исследование режимов работы гидравлического ударного устройства с измерением выходных параметров и рабочих характеристик.

3.Расшифровать полученные осциллограммы (рисунок 3.3).

4.Разбить один рабочий цикл, показанный на осциллограмме на 10-12 точек, и по этим точкам составить таблицу изменения амплитудных значений давления в напорной магистрали, выделив максимальные и минимальные значения.

3.5 Отчѐт о проделанной работе должен содержать

–название, цель и задачи лабораторной работы;

–схему экспериментального стенда и его краткую характеристику;

–схему подключения измерительно-регистрирующей аппара-

туры;

–копии записанных осциллограмм и их расшифровку;

–таблицу изменения амплитудных значений параметра «давление рабочей жидкости Рн»;

–анализ результатов и выводы.

3.6 Контрольные вопросы

1.Перечислите основные функциональные элементы гидроудар-

ника.

2.Перечислите основные рабочие характеристики гидроудар-

ника.

3.Поясните работу гидроударника в период рабочего ход

4.Поясните принцип работы гидроударника в период взвода

бойка.

5.Как проводится измерение рабочих параметров гидроудар-

ника?

23

3.7 Рекомендуемая литература

1.Конспект лекций по дисциплине «Машины ударного действия».

2.Ушаков Л.С., Котылев Ю.Е., Кравченко В.А.. Гидравлические машины ударного действия. – М.: Машиностроение, 2000.- 416 с.

3.Машины ударного, вибрационного и периодического действия. Материалы Международного научного симпозиума. Орел:

ОрелГТУ, 2000.- 420 с.

4.Машины ударного, вибрационного и периодического действия. Материалы Второго международного научного симпозиума. Под ред. д-ра техн. наук проф. Л.С.Ушакова. Орел:

ОрелГТУ, 2003. – 502 с.

5.Ударно-вибрационные системы, машины и технологии. Материалы 3-го международного научного симпозиума. Под ред. д-ра техн. наук проф. Л.С.Ушакова. Орел: ОрелГТУ, 2006. – 543 с.

6.Ураимов М. ,. Султаналиев Б.С. Гидравлические молоты. Основы создания, обобщение опыта производства и эксплуатации гидравлических молотов «Импульс». Бишкек: Издательство «Илим»,

2003. – 240 с.

7.Алимов О.Д., Басов С.А. Гидравлические виброударные системы. – М.: Наука, 1990 . -352 с.

8.Алимов О.Д., Манжосов В.К., Еремьянц В.Э. Удар. Распространение волн деформации в ударных системах. – М.: Наука,

1985. – 358 с.

9.Галдин Н.С. Гидроударные рабочие органы дорожностроительных машин. Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. 64 с.

10.Галдин Н.С., Бердина Е.А. Ковши активного действия на основе гидроударников для экскаваторов. Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. 52 с.

24

Лабораторная работа № 4 Выбор гидромолота и основы рациональных методов

его эксплуатации

4.1 Цель работы

Развитие практических навыков у студентов по формированию технической политики предприятия в подборе и использовании импульсной техники.

На рисунках 4.1 и 4.2 показаны варианты установки гидромолотов (гидроударников) на строительно-дорожных машинах различного исполнения. Студентам необходимо внимательно с ними ознакомиться.

Рисунок 4.1 – Установка гидромолота на стреле экскаватора и подключение к гидросистеме базовой машины

25

меньше вибрация, передаваемая на базовую машину при работе гидромолота.

4.4.2 Следующим показателем, который определяет возможность применения гидромолота на данной базовой машине (экскаваторе), является расход рабочей жидкости, который всегда приводится в технической характеристике молота

Этот показатель должен соответствовать производительности насосной станции базовой машины, которая будет питать напорную линию гидромолота.

Если производительность насоса базовой машины превышает требуемый расход жидкости гидромолота, то при его работе могут возникать пики давления, которые отрицательно сказываются на долговечности как самого гидромолота, так и гидроагрегатов базовой машины.

Если же производительность насоса меньше минимального расхода жидкости гидромолота, то гидромолот может работать неустойчиво или не будет работать совсем.

4.4.3 Очень важным показателем является уровень рабочего давления гидромолота

Естественно давление, которое может обеспечить насос базовой машины не должно быть меньше, чем рабочее давление гидромолота.

Если максимальное давление гидронасоса больше рабочего давления гидромолота на 10-15%, то в напорной линии питания гидромолота должен быть предусмотрен предохранительный клапан, соответственно ограничивающий этот уровень.

В противном случае при возникновении каких-либо нештатных ситуаций могут выйти из строя какие-то детали гидромолота, например, могут быть повреждены шпильки, стягивающие корпусный детали молота, или болты, закрепляющие гидрораспределитель, гидроаккумулятор, или могут быть повреждены уплотнения. Если же на базовой машине установлен регулируемый насос с регулятором мощности, то желательно чтобы величина давления, при котором начинает работать регулятор мощности, не превышал уровень рабочего давления гидромолота. В противном случае регулятор

27

мощности гидронасоса может срабатывать в каждом цикле работы молота, что сокращает срок службы гидронасоса.

4.4.4 Техническая производительность гидромолота определяется его эффективной мощностью, т.е. произведением энергии удара и частоты ударов

Чем больше прочность материала, который нужно разрушить с помощью гидромолота, тем больше влияние на производительность оказывает величина энергии удара.

Гидромолот с большей энергией удара позволяет откалывать от массива куски большего размера и пробивать более толстые слои дорожных покрытий, а так же разрушать бетонные конструкции большего объѐма.

Если же требуется разрушать какие-либо относительно тонкие покрытия или конструкции или разрушать прочные породы на относительно мелкие куски более предпочтительными будут гидромолоты с меньшей энергией удара, но с большей частотой ударов. Энергия удара гидромолота должна быть такой, чтобы разрушение обрабатываемого материала под острием его рабочего инструмента происходит не более чем за 15-30 секунд. При разрушении вязких материалов таких как, например, мѐрзлый грунт, различные известняки и подобные им материалы, решающие влияние на производительность гидромолота имеет энергия удара, т.к. для образования трещин в обрабатываемом материале необходимо рабочий инструмент забить на достаточно большую глубину. Энергия удара молота есть кинетическая энергия бойка:

E=mv2 /2,

где m – масса бойка;

v – скорость бойка в момент соударения с инструментом.

Одна и та же величина энергии может быть получена за счет скорости бойка или за счет его массы. При равной энергии удара более эффективным будет тот гидромолот, у которого больше масса бойка, т.к. произведение mv, численно равное импульсу силы, у него больше. К сожалению, массу бойка производители гидромолотов не указывают в своих проспектах и каталогах. Во многих случаях в

28

технических характеристиках гидромолотов не приводится и значение энергии удара. Это, вероятно, связано с тем, что этот показатель практически невозможно измерить в эксплуатационных условиях, да и величина этого показателя не стабильна, и зависит от производительности насоса базовой машины, от угла наклона оси молота от вертикали, и упругих свойств обрабатываемого материала.

В некоторых моделях гидромолота среднего и тяжелого классов предусмотрены устройства для переключения режимов работы. При этом реализуется либо режим максимальной энергии при какой-то частоте ударов, либо режим уменьшенной энергии удара при максимальной частоте ударов. Переключение режимов может выполняться либо вручную, либо дистанционно из кабины машиниста, либо автоматически в зависимости от прочности обрабатываемого материала. Наличие переключателя режимов работы позволяет более эффективно использовать гидромолот в различных условиях эксплуатации. Следует знать, что приведенные в технической характерные значения максимальной энергии удара и максимальной частоты ударов для молотов с переключателем режимов не реализуются одновременно!

4.4.5 Кроме производительности гидромолота потребите-лей интересует также надежность и срок службы

На эти свойства гидромолота большое влияние оказывают применяемые материалы, технология производства и конструктивные особенности.

При прочих равных условиях надежность гидромолота будет тем выше, чем меньше количество деталей, чем меньше количество уплотнений, чем меньше резьбовых соединений, чем меньше консольных выступов на внешней поверхности молота, тем более плавно изменяется форма и поперечное сечение деталей, подвергающимся ударным нагрузкам. Эти данные можно найти в руководстве по эксплуатации гидромолота.

Надежность и ресурс гидромолота выше, если он оборудован системой "Автостоп", т.е. если гидромолот автоматически отключается, когда его рабочий инструмент не опирается на обрабатываемый материал, а в рабочем цилиндре предусмотрены демпферные камеры в крайних положениях бойка. В таких гидромолотах при внезапном разрушении материала неизрасхо-

29

дованная часть кинетической энергии бойка гасится в демпферной камере и последним приходит к своему кинематическому упору с уменьшенной скоростью, уменьшая вредное воздействие на детали гидромолота и базовой машины.

В большинстве конструкций гидромолотов пространство между торцом рабочего инструмента и бойком соединено с атмосферой, поскольку объѐм этой камеры при работе молота непрерывно изменяется. Через отверстие, соединяющее указанную камеру с атмосферой (сапун), при работе гидромолота внутрь камеры неизбежно попадает пыль, которая способствует износу инструмента и его направляющих втулок, износу уплотнений бойка. Чтобы уменьшить влияние пыли в некоторых моделях гидромолота сапун размещен в верхней части гидромолота, т.е. вынесен из зоны повышенной запылѐнности. Если в сапуне установлен обратный клапан, через который засасывается воздух из атмосферы, то выхлоп воздуха происходит через зазор между хвостовиком инструмента и втулкой инструмента. При этом продукты износа и попавшая внутрь пыль выносятся вместе со смазкой из внутренней полости молота. Иногда в сапун встраивается воздушный фильтр, препятствующий проникновению пыли внутрь молота, что также несколько увеличивает ресурс пары «инструмент – втулка».

4.4.6 Ещѐ одним важным критерием при выборе гидромо-лота является удобство обслуживания и ремонтопригодность

Удобство обслуживания обеспечивается хорошей доступностью к точкам смазки, к инструментам для присоединения шлангов к штуцерам для заправки гидропневматических аккумуляторов и пневмокамеры, а также простой замены рабочих инструментов.

Некоторые модели гидромолотов снабжены устройствами для автоматической смазки хвостовика инструмента, что при интенсивной эксплуатации сокращает время, затрачиваемое на обслуживание.

Ремонтопригодность гидромолота определяется возможностью замены втулок инструмента, гидропневматических аккумуляторов и гидрораспределителя без полной разборки молота. Эти сведения также могут быть получены при ознакомлении с руководством по эксплуатации.

30