2.3.3. Содержание решения задач по оборудованию для свайных работ

Для каждого варианта задания требуется произвести:

1. Выбор и описание конструкций сваебойного оборудования (копров, паровоздушных и дизельных молотов, вибропогружателей и вибромолотов). При описании конструкции должны быть рассмотрены конструкция в целом и конструктивные особенности отдельных узлов.

2. Определение основных параметров сваебойного оборудования.

Определению после выбора необходимого в соответствии с заданием оборудования подлежат:

а) для паровоздушного молота: КПД, вес пара, поступающего за один ход, продолжительность цикла и скорость поршня от момента удара;

б) для дизель-молота: рабочий объем цилиндра и объем камеры сгорания, диаметр цилиндра;

в) для вибропогружателя: расчетное сопротивление срыву, амплитуда возмущающей силы, величина момента дебаланса: угловая частота вращения и частота вращения дебалансных валов, необходимая мощность;

г) для вибромолота: масса ударной части, приведенный коэффициент восстановления скорости, частота ударов и необходимая мощность.

Выбор оборудования производится по табл. П.1 – П.7, вычерчиваются схемы с нанесением общих габаритных размеров и приводится краткая техническая характеристика. Выбор вибропогружателя и вибромолота производится после проведения соответствующего расчета.

Расчет основных параметров паровоздушных молотов

Паровоздушный молот простого действии

1. Определение КПД паровоздушного молота простого действия. Коэффициент полезного действия определяется из уравнения энергии удара согласно данным задания (табл. П.2):

, (2.1)

где Q - вес ударной части молота, кН; E - паспортное значение энергии удара, кДж; H - ход ударной части, м; η – КПД молота.

2. Определение массы пара, поступающего в цилиндр за один ход. Масса пара определяется по зависимости

, (2.2)

где W - массовый расход пара, кг/ч; n - число ударов в минуту; q - масса пара, поступающего в цилиндр за один ход, кг.

Коэффициент 1,1 учитывает потерю пара на начальную конденсацию.

3. Определение суммарной продолжительности холостого t₁ рабочего хода t₂ и времени на переключение золотника t_э (времени одного цикла Т).

Указанная величина определяется по формуле

, с. (2.3)

4. Скорость движения поршня в момент удара определяется по зависимости, обучаемой из уравнения баланса работ

, м/с, (2.4)

где m - масса поршня (ударной части молота), кг.

Паровоздушный молот двойного действия

1. Определение КПД производится из уравнения энергии удара с учетом потерь

(2.5)

где Р - давление пара или сжатого воздуха в цилиндре молота, МПа; F - площадь поршня, мм².

2. Масса пара, поступающего за один ход и время цикла Т (общая продолжительность холостого и рабочего ходов), а также скорость движения поршня и момент удара определяются по зависимостям (2.2)-(2.4).

Расчет основных параметров дизельных молотов

В настоящее время наиболее прогрессивной конструкцией является трубчатый дизель-молот, для которого и приводится ниже методика расчета.

Исходя из уравнения энергии удара Е и согласно данным задания, определяется рабочий объем цилиндра V_h, л:

, (2,6)

где Р_с - среднее эффективное давление, МПа. (Р_с = 0,6 – 0,7).

Объем камеры сгорания равен, л

, (2.7)

где E - степень сжатия.

Диаметр цилиндра D_ц, принятый равным величине рабочего хода, равен, мм,

. (2.8)