close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Юрьев Дмитрий Андреевич. Исследование влияния гидромолота на фронтальный погрузчик при рыхлении мерзлого грунта

код для вставки
1
2
3
Аннотация
Выпускная квалификационная работа содержит следующие разделы:
проблемы разработки мерзлых грунтов; разрушение мёрзлых грунтов ударной
нагрузкой, гидравлические устройства ударного действия, анализ применения
погрузчиков в качестве базовой машины, моделирование воздействия гидромолота на стрелу базовой машины.
Одна из проблем создания ударных исполнительных органов избирательного действия заключается в снижении воздействия импульсных нагрузок, создаваемых работающим гидравлическим устройством ударного действия, на стрелу и базовую машину.
Поэтому тема выпускной квалификационной работы, посвященной исследованию и обоснованию параметров и разработке конструкции навески
гидромолота на стрелу погрузчика, является актуальной.
Выпускная квалификационная работа содержит 84 страниц расчетнопояснительной записки и 18 слайдов презентации.
4
Оглавление
Введение ..................................................................................................................... 6
1 Разработка мерзлых грунтов. Состояние вопроса. ............................................. 8
1.1 Природа и основные свойства мерзлых грунтов .......................................... 8
1.2 Проблемы разработки мерзлых грунтов ...................................................... 11
1.2.1 Предохранение грунтов от промерзания ............................................... 11
1.2.2 Тепловое оттаивание мерзлых грунтов ................................................. 13
1.2.3 Статическое и статико-динамическое рыхление мёрзлых грунтов.... 14
1.2.4 Щелеблочный метод разработки мёрзлых грунтов.............................. 16
1.2.5 Разрушение мёрзлых грунтов ударной нагрузкой ............................... 17
1.3 Оценка эффективности ударного способа рыхления мерзлых грунтов ... 20
2 Гидравлические устройства ударного действия ............................................... 24
2.1 Классификация и принцип действия............................................................ 24
2.2 Основные параметры ..................................................................................... 27
2.3 Выбор базовой машины и особенности применения гидромолотов ........ 32
3 Анализ применения погрузчиков в качестве базовой машины ....................... 35
4 Моделирование воздействия гидромолота на стрелу базовой машины ........ 41
4.1 Оценка влияния работы гидромолота на базовую машину ....................... 41
4.2 Существующие методы снижения воздействия гидромолота на базовую
машину. ................................................................................................................. 44
4.3 Выбор принципиальной схемы и компоновки навески ............................. 48
4.3.1 Динамическая и расчетная схемы, принятые допущения ................... 50
4.4 Исследование процесса формирования силы отдачи ................................. 62
Заключение .............................................................................................................. 81
Список использованных источников .................................................................... 82
5
Введение
С 70-ых годов ХХ века интенсивно развивается относительно новое
направление в технике – создание гидравлических машин ударного действия.
Несмотря на то, что сам принцип ударного воздействия на различные объекты
известен еще из древности, его энергия ограничивалась часто физическими
возможностями человека. Первый прорыв в сторону увеличения энергии удара
связан с созданием паровых, а затем и пневмотических кузнечных молотов.
Однако громоздкость этих машин со сложным дополнительным оборудованием предопределила их применение только в стационарных условиях цехов и
заводов. Проблема создания компактной, энергонасыщенной, мобильной, хорошо управляемой и высокопроизводительной машины (установки) длительное время оставалась не решенной.
Только с развитием гидравлического привода, особенно мобильных
машин, сложились предпосылки для создания компактных и мощных импульсных (ударных) устройств, положенных в основу машин различного технологического назначения.
В настоящее время известны десятки моделей технологических машин
с исполнительным органом ударного действия, разработанные зарубежными
фирмами и отечественными предприятиями и имеющие широкую область
применения: проведение, расширение и поддирка выработок на угольных
шахтах; выравнивание (оборка) кровли и стен тоннелей и рудников; дробление негабаритов на карьерах и приёмных решётках рудников; добыча угля,
вечномёрзлого продуктивного песка, руды; удаление шлака и отслужившей
футеровки ковшей, конверторов в горячем состоянии; разрушение асфальтобетонных покрытий при реконструкции и ремонте автострад, аэродромов;
прокладка траншей под инженерные коммуникации и фундаменты; заглубление в грунт свай и стоек ограждения.
Большинство известных моделей относятся к машинам с ударным исполнительным органом избирательного действия, представляющим гидравли6
ческое устройство ударного действия расположенное на стреле (манипуляторе) опирающейся на раму ходового оборудования машины.
Создание и внедрение машин ударного действия позволило механизировать основные трудоемкие процессы в различных отраслях промышленности: горнодобывающей, угольной, строительной, и строительно-дорожной
машиностроительной и повысить производительность различных технологических процессов.
Одна из проблем создания ударных исполнительных органов избирательного действия заключается в снижении воздействия импульсных нагрузок, создаваемых работающим гидравлическим устройством ударного действия, на стрелу и базовую машину.
Поэтому тема выпускной квалификационной работы, посвященной исследованию и обоснованию параметров и разработке конструкции навески
гидромолота на стрелу, является актуальной.
7
1 Разработка мерзлых грунтов. Состояние вопроса.
1.1 Природа и основные свойства мерзлых грунтов
Существует несколько определений грунта, причем специалисты (горняки, строители и агротехники) зачастую дают определения, взаимоисключающие
одно другое. Однако используя тот факт, что практически все разновидности
образований литосферы (верхней твердой оболочки земного шара) являются результатом физического и химического влияния различных агентов, таких как
резкие колебания температуры и ветра или изменение условий давления и деятельности воды, можно выделить следующие три класса грунтов.
Скальные грунты (скала), такие как граниты, базальты, кварциты, мраморы, известняки, песчаники и другие, характеризуются высокой прочностью
связей между зернами и их агрегатами, сплошностью среды (т.е. состоящими
только из одной твердой фазы без пор), малой деформируемостью и водонепроницаемостью.
Песчано-глинистые грунты (грунты) представляют собой большую
группу литологических разновидностей пород, таких как пески, супеси, суглинки и глины. К этим видам грунтов, определяемым по крупности слагающих их
частиц относятся рыхлые осадочные грунты в виде лесса и галечника и сильно
выветренные изверженные и осадочные породы, измельченные до размеров
дресвы, щебня и даже булыг различной крупности, вкрапленных в основную
массу песчано-глинистых образований.
Почвы представляют собой поверхностно лежащие минерально-органические образования, являющиеся результатом совместного влияния жизнедеятельности и распада микроорганизмов, климата и рельефа местности. Почвы
по некоторым физико-механическим свойствам близки песчано-глинистым
грунтам.
Итак, грунтами следует называть рыхлые горные породы, образующие
8
поверхностный слой земной коры.
Большую часть территории нашей страны (более 70 %) занимают вечномерзлые грунты и грунты сезонного промерзания. Мерзлые грунты по гранулометрическому составу классифицируют так же как и немерзлые: пески, супеси,
суглинки и глины.
В соответствии с терминологией, предложенной Н. А. Цытовичем,
«мерзлыми грунтами, мерзлыми породами и мерзлыми почвами мы будем называть грунты и другие горные породы, почвы и дисперсные материалы,
имеющие отрицательную или нулевую температуру, в которых хотя бы часть
воды замерзла, т. е. превратилась в лед, цементируя минеральные частицы»
[1]. Именно цементирующая способность кристаллизирующегося в порах дисперсных тел льда изменяет физико-механические свойства мерзлых грунтов.
Мерзлый грунт может разрушаться различными способами, среди которых ведущее место занимает механический.
Мерзлые грунты относятся к упруго-вязкопластичным четырехкомпонентным (скелет грунта, поры с газообразными компонентами, незамерзшая
вода и лед) твердым телам, механическая прочность и энергоемкость разрушения которых определяются цементирующей способностью замерзшей воды.
Свойства твердых минеральных частиц, образующих скелет грунта, и
газообразных компонентов с понижением температуры изменяются незначительно. Часть воды при отрицательной температуре превращается в лед. Цементационные связи между кристаллами льда и частицами минерального скелета осуществляются через пленки незамерзшей воды, обволакивающие частицы скелета, и ледяные кристаллы. Эти связи меняются с изменением внешнего воздействия и понижением температуры, вызывая нестабильность мерзлых грунтов, сопротивление которых различным силовым воздействиям увеличивается с понижением температуры.
При промерзании грунта формируется особая морозная текстура, которая может быть: массивной, когда вся вода в грунте находится в виде льдацемента; слоистой, при которой встречаются ледяные включения преимуще9
ственно в виде параллельных льдообразных слоев; сетчатой, когда ледяные
включения образуют более или менее правильную пространственную сетку.
По связи льда с минеральным скелетом мерзлые грунты (вечномерзлые1, сезонномерзлые и кратковременномерзлые) делят на твердые, пластичные и сыпучие. Последнее состояние характерно для крупнообломочных и
грубодисперсных грунтов при незначительной влажности.
Твердомерзлые грунты характеризуются практической несжимаемостью и хрупким разрушением. Пластично-мерзлые грунты обладают вязкими
свойствами и способны сжиматься под нагрузками (за счет высокого процента
незамерзшей воды). К ним относят тонкодисперсные грунты при отрицательной температуре не ниже: - 0,3°С – для пылеватых песков; - 0,6°С – для супесей; - 1,0°С – для суглинков; - 1,3 °С – для глины.
Степень спаянности минеральных частиц льдом оценивают объемной
льдистостью, по величине которой грунты делят на слабольдистые (содержание льда менее 25%), льдистые (содержание льда от 25 до 50%), сильнольдистые (содержание льда более 50%).
Льдистость, содержание незамерзшей воды и характер приложения
внешних нагрузок определяют способность мерзлого грунта разрушаться как
хрупкое или как пластическое тело.
Физико-механические свойства мерзлых грунтов проявляются в вероятностной форме, поэтому процесс разрушения должен рассматриваться по
принципу инвариантных корреляционных соотношений.
Ведущим процессом, формирующим свойства мерзлого грунта, является теплообмен с окружающим пространством, изменение которого приводит к
развитию вторичных взаимосвязанных процессов (например, охлаждение и
нагрев, фазовые переходы воды, миграция воды, солей, ионов и минеральных
частиц, пучение и осадка, морозобойное растрескивание, течение мерзлого
грунта и др.).
1 По СНиП П-Б.6—66 вечномерзлыми называются грунты, находящиеся в мерзлом состоянии
более трех лет.
10
Сопротивляемость мерзлых грунтов разрушению различными способами
определяется плотностью, влажностью, температурой, льдистостью, механической прочностью, внешней нагрузкой, прочностью смерзания, минерализацией,
упругими, электрическими, теплофизическими, термореологическими и другими параметрами
1.2 Проблемы разработки мерзлых грунтов
Возможность круглогодичного производства земляных работ не только
увеличивает производительность существующего парка машин и сокращает
их простои, но и способствует сокращению сроков ввода объектов в эксплуатацию, ликвидирует сезонность в различных отраслях строительства, улучшает экономические показатели производственных объектов, уменьшает текучесть кадров.
Существующие методы разработки и подготовки грунтов в зимний период
используются
в
зависимости
от
вида
сооружения,
природно-
климатических условий и экономической обоснованности строительства объекта зимой.
Основными методами являются:
– предохранение грунтов от промерзания или уменьшение глубины
промерзания сезонномерзлых грунтов (сохранение энергетического и структурного состояния грунта);
– тепловое оттаивание мерзлых грунтов (без механического нарушения
структуры);
– механическое нарушение структурного состояния.
1.2.1 Предохранение грунтов от промерзания
Грунты, подлежащие разработке в зимний период, могут предохра11
няться от промерзания следующими способами: предварительной механической обработкой поверхности; покрытием поверхности теплоизоляционными
материалами; глубоким рыхлением; специальными мероприятиями.
Для зон сезонного промерзания эффективным мероприятием является
осеннее предварительное рыхление грунта на глубину 0,3 – 0,4 м навесными
рыхлителями, плугами с последующим боронованием в один или несколько
следов. Разрыхление способствует уменьшению объемной плотности, повышению пористости и изменению теплофизических характеристик грунта.
Предварительно разрыхленные грунты даже после замерзания имеют механическую прочность, в 2-4 раза меньшую, чем неразрыхленные мерзлые грунты.
Эго способствует повышению производительности экскавационных машин и
рыхлителей.
Теплоизоляционные свойства разрыхленного грунта повышаются при
покрытии его снегом, местными природными материалами (мох, сухой фрезерный торф, листья, солома, камыш, срезанный кустарник), отходами производства (опилки, стружка, шлак, зола) или специальными средствами (пленки, слой льда с воздухом, пенопласт, полимерная пена, надувные устройства и
др.).
Толщина слоя теплоизоляционных материалов зависит от их теплофизических свойств, глубины промерзания и требуемой глубины разработки
грунта.
Причиной, сдерживающей широкое внедрение покрытий из пленок и
пен, является их высокая стоимость, изменчивость прочностных свойств под
действием внешних факторов.
К особому виду теплозащиты грунта относят льдозащиту: искусственно созданная ледяная корка толщиной 10–15 см, расположенная над поверхностью грунта на расстоянии 20–25 см, создает двухслойную теплозащиту (слой
воздушной прослойки и слой льда). Льдозащиту используют при разработке
траншей и котлованов больших объемов.
Глубокое рыхление грунтов проводится в поздний осенний период, ко12
гда влияние осенних осадков на разрыхленный грунт и его последующее
структурное состояние мало. Глубокое рыхление на глубину 1,3–1,5 м осуществляется обратными лопатами из двусторонних резервов с последующей отсыпкой разрыхленного грунта вдоль оси будущего сооружения либо обратными лопатами, роторными и цепными траншейными экскаваторами с засыпкой
траншей разрыхленным грунтом. Наибольшая эффективность достигается на
малосвязных грунтах при отсутствии воздействия на разработанный грунт
осенних осадков.
К специальным мероприятиям, направленным на предохранение грунтов от промерзания, относят засоление непосредственно солью, засоление растворами с поверхности через скважины, инъецированием либо другими способами.
Потребное количество солей при защите грунтов от промерзания зависит от плотности, влажности грунта и содержания прочносвязной воды. Учитывают растворяющую способность солей и их проникновение на проектную
глубину. Грунт обрабатывают как поверхностным, так и глубинным способом
сухими реагентами или растворами высоких концентраций.
В качестве солей применяют техническую поваренную соль, отходы
калийных комбинатов, хлориды калия, аммония, кальция и магния. Химический способ обработки грунта может применяться в местах, где временное
присутствие в грунте солей не приводит к коррозии элементов подземных сооружений. Повышенная электропроводность засоленных грунтов делает непригодным использование данного способа вблизи подземных электрических
и телефонных кабелей, электрифицированных наземных коммуникаций.
1.2.2 Тепловое оттаивание мерзлых грунтов
Большинство мерзлых грунтов снижает свою прочность до значений,
соответствующих талым грунтам, при повышении температуры до 0°С. Из-за
значительной энергоемкости и стоимости данный метод применяется только в
13
исключительных случаях:
- при ограниченных объемах работ; при производстве аварийных и ремонтных работ;
- при невозможности использования буровзрывного способа или механических средств рыхления из-за стесненных условий, близкого расположения
зданий, наличия подземных коммуникаций и др.
Источником тепла при тепловом оттаивании мерзлого грунта может
быть: твердое, жидкое и газообразное топливо, электрический ток различной
частоты и напряжения, пар, горячая и холодная вода, химические реакции и
др.
В зависимости от способа передачи энергии от источника тепла к мерзлому грунту различают следующие способы оттаивания:
– поверхностное, когда тепло распространяется сверху вниз от нагревателя, расположенного на поверхности мерзлого грунта;
– глубинное, когда тепло распространяется снизу вверх от нагревателя,
расположенного ниже глубины промерзания;
– радиальное, когда тепловой поток распространяется в горизонтальном направлении по радиусу от нагревателя;
– комбинированное.
В качестве нагревателей применяют электрические, паровые и водяные
иглы, электроды, батареи и гребенки с теплоносителями, газовые горелки, коаксиальные электронагреватели, электротепляки, отражательные печи и др.
К особым способам оттаивания мерзлых грунтов относят разлив огненного шлака, применение тепла химических реакций, размораживание растворами солей.
1.2.3 Статическое и статико-динамическое рыхление мёрзлых грунтов
Рыхление мерзлых грунтов осуществляется различными способами в
зависимости от объемов работ и крепости грунта. Согласно СНиП, без пред14
варительного рыхления мерзлый грунт можно разрабатывать экскаваторами с
ковшом объемом 0,5 м3 при толщине мерзлого слоя до 0,4 м.
Статические рыхлители предназначены для послойной разработки
плотных, мёрзлых, вечномёрзлых и скальных грунтов с последующей их
уборкой землеройными, землеройно-транспортными или погрузочными машинами. Рыхлители могут быть прицепными и навесными на гусеничных, тяжёлых тракторах и экскаваторах. Навесные рыхлители более маневренны и
производительны; заглублению их рабочего органа способствует собственная
масса базовой машины. Базовой машиной для рыхлителей и рыхлителейбульдозеров являются гусеничные тракторы мощностью 100, 132, 184, 368 кВт
(рис.1.1).
Рис.1.1 Рыхлитель конструкции ВНИИстройдормаш.
В навесном оборудовании рыхлителя различают трёхточечную и четырёхточечную подвеску рабочего органа. Зубья оснащают сменными наконечниками. Глубина, обеспечиваемая рыхлителем общего назначения, может
быть от 0,4 до 0,7 м при производительности 70-150 м3/ч.
Развитием статических рыхлителей стало появление в середине 70-х
годов XX века статико-динамических рыхлителей.
Так в 1972 году проводились испытания экспериментального образца
рыхлителя СДР-500 на базе промышленного трактора Т-100 МГП. Испытания
проводились в тресте "Тургайалюминстрой" на глинистых мерзлых грунтах и
каменистых бокситах в рудниках. При разрушении мерзлых грунтов с темпе15
ратурой промерзания 6-9 С максимальная глубина рыхления составила 0,350,4 м при средней технической производительности 100-125 м3/ч.
В тресте "Карагандастроймеханизация" проводились испытания рыхлителя СДР-800 на базе трактора ДЭТ-250. Максимальная глубина рыхления
составила 0,6 м при производительности 200-220 м3/ч [2].
Следует отметить, что применение статико-динамических рыхлителей
позволяет увеличить производительность по сравнению со статическими рыхлителями.
1.2.4 Щелеблочный метод разработки мёрзлых грунтов
Щелеблочный метод применяют для нарезки щелей в мерзлых и твердых грунтах при рытье траншей и котлованов с последующей экскавацией.
При этом методе в грунте нарезают щели глубиной до 0,75…0,8 глубины промерзания с расстоянием между ними 600…800 мм, а затем целики, находящиеся между этими резами убираются экскаваторами.
Рабочий орган грунторезных машин – бар состоит из направляющей
рамы и режущей кулачковой цепи с зубьями (рис.1.2). При работе бар движется в вертикальной плоскости при поступательном перемещении всей машины,
в результате чего грунт разрушается и выносится цепью на поверхность. Вынесенный на поверхность грунт отодвигают шнековым транспортером в стороны от траншеи. Привод цепи обычно осуществляется от гидросистемы трактора, или механически от заднего ВОМ базового трактора.
Рис.1.2 Баровый орган КМЗ
16
Применяют баровые машины различных модификаций, нарезающие от
одной до четырех щелей шириной 140-500 мм, и глубиной от 1 до 5 м. Скорость нарезания в зависимости от числа щелей, условий резания и крепости
разрабатываемого грунта или породы 2-500 м/ч.
В зависимости от крепости грунта производительность щелеблочного
метода при разработке мерзлого грунта составляет 3-50 м3/ч [3].
Преимуществом этого способа является то, что приходится разрушать
резанием не больше 20…25 % мёрзлого грунта, а остальная часть, в виде
крупных глыб, убирается экскаватором.
В качестве базового шасси грунторезных машин для коммунального
хозяйства, обычно используют колесные универсальные тракторы "Беларусь",
ЗТМ, ЛТЗ, ЮМЗ.
На полевых и строительных работах с большими объемами работ чаще
всего применяют шасси ХТЗ Т-150К и гусеничных тракторов ЧТЗ, ПТЗ и ВгТЗ
(рис. 1.3).
а
б
Рис.1.3 Баровые грунторезные машины:
а – КМЗ АТМ; б – ЧТЗ ЭТЦ 20.01.02
1.2.5 Разрушение мёрзлых грунтов ударной нагрузкой
В производственных условиях для предварительной разработки грунтов широко применяют машины ударного действия, работающие по принципу
падающего рабочего органа или с забиваемым рабочим органом. Подобные
17
машины применяются, как правило, при небольших объемах рыхления или в
стесненных условиях.
Машины со свободно падающим рабочим органом (клин-баба, шарбаба и др.) осуществляют объёмное разрушение грунта с образованием повышенной трещиноватости массива, достаточной для дальнейшей экскавации.
Число ударов для разрушения 1м3 мёрзлого грунта составляет 50-60
при массе клина 0,8 т. и 10-15 при массе клина 3,2 т.[3]
В конце 80-х годов, подобным способом разрабатывалось до 40 %
мерзлых грунтов [4].
Недостатком этого способа является низкая производительность. Кроме того резко снижается надёжность экскаватора из-за больших динамических
нагрузок.
В настоящее время наибольшее распространение получили гидравлические машины ударного действия (гидромолоты), навешиваемые в качестве
рабочих органов на гидравлические экскаваторы (рис. 1.4).
Рис.1.4 Разработка грунта гидромолотом.
В таблице 1.1 приведено сравнение машин ударного действия [5].
18
Технические параметры машин .ударного действия
Таблица 1.1
Показатели
с падающим рабочим органом
с забиваемым рабочим органом
клин-шар- падающая рыхлители с ударным с дизель- с
молотом
гидро-с пневмо-с вибро-с МСВ* с ВД**
стрела
с
грузом
ным мо-молотом молотом молотом
1. Масса удар- 0,1-4,0
0,6-0,8
2,0-3,0
лотом
1,0-1,50 0,1-0,2
0,01-0,05 0,3-0,7
0,5-0,25 0,1-0,9
ной части, т
2. Энергия уда- 250-500
направля
1,5-3,5
ющими
15-25
70-150
40—150
18-20
0,5-1,0
0,3-1,0
50—100 250-1500
8-10
с
240—
0-30
30-40
ра, кДж
3. Частота уда- 0,1-0,05
ров, с-1
4. Скорость со- 6-10
0,1
0,13-0,17
0,2-0,25
0,8-1,0
1,5-3,5
2-7,5
8-15
5-7
6-8
4-6
5-6
6-8
4-6
2-3,0
2400
—
5. Глубина рых- 0,7-1,0
1,0-1,5
0,7-1,5
1,1-1,5
0,8-1,3
0,5-0,8
—
0,7-1,5
0,9-2,0
—
ления, м
6. Производи- 10-15
10-20
20-30
25-40
20-30
30-80
40-70
40-50
60-70
80-160
ударения, м/с
тельность, м3/ч
***
* МСВ – магнитнострикционный вибратор
** ВД – двигатели, работающие на энергии взрыва
19
1.3 Оценка эффективности ударного способа рыхления мерзлых грунтов
Впервые систематические исследования по разрушению мерзлых грунтов
ударной нагрузкой были выполнены под руководством А. Н. Зеленина в ИГД
АН СССР в 1951—1955 гг. Целью этих исследований являлось установление закономерностей разрушения мерзлых грунтов динамической (ударной) нагрузкой
и определение исходных данных для проектирования машин с рабочими органами ударного действия для эффективной разработки мерзлых грунтов. В лабораторных и полевых условиях было выполнено свыше 4000 опытов.
Основой исследований являлись опыты в полевых условиях на копровой
установке с энергией одного удара А от 1350 до 33000 Нм (1350 – 33 000 Дж), а
также с пневматическим инструментом. В лабораторных условиях опыты выполнялись с ручным копром и на специальной установке, позволяющей осуществить работу удара от 200 до 800 Дж. Основным критерием для оценки оптимальных условий разрушения была принята энергоемкость скола грунта Е, определяемая величиной энергии, необходимой для отделения от массива 1 м 3 грунта.
В результате проведенных исследований, Зеленин приходит к следующим
выводам:
- величина Е стабилизируется уже при А = 5000 Дж;
- дальнейшие возрастание величины единичного удара А нецелесообразно
из-за возможных поломок рабочего органа;
- следует избегать малых значений энергии единичного удара, как неэффективных для разрушения мёрзлых грунтов;
- эффективная работа одного удара соответствует 2500-5000 Дж. [6]
К таким же результатам пришли и авторы [7]. Ими приведена эмпирическая формула, выражающая зависимость энергоемкости разрушения мерзлого
грунта от энергии единичного удара:
20
E  10
900
 85, кДж/м3
0,1 lg Aед
Типичную кривую E = f (Аед) можно рассматривать как экспоненту со значением Е  const при Аед  2500 Дж (рис 1.5).
Из рисунка 1.5 видно, что энергоемкость резко возрастает при уменьшении
энергии удара. Исходя из этого, авторы делают вывод, что эффективная энергия
единичного удара при разрушении мерзлого грунта, должна лежать в пределах от
2500 до 10000 Дж. Использовать ударные устройства с большей энергией, по
мнению авторов, нецелесообразно из-за возможных поломок при этом базовых
машин в результате больших динамических нагрузок.
Рис. 1.5 Зависимость энергоемкости Е от величины единичного удара Aud
О влиянии величины единичного удара на энергоёмкость разрушения горных пород говорится и в работе [8]. Авторы предлагают следующую зависимость
энергоёмкости от величины единичного удара:
ед
Исходя из этой зависимости, авторы делают следующий вывод:
«Практически это означает, что ударная дробилка с энергией удара 1400
Дж и частотой 20 ударов в минуту сможет разрушить в 10 раз больше породы, чем
21
машина такой же ударной мощности, но с энергией удара 14 Дж и частотой 2000
ударов в минуту».
Помимо величины единичного удара на энергоёмкость разрушения мёрзлых грунтов согласно [7] также влияет величина статического прижатия инструмента к грунту Рст.
В частности, авторы делают следующий вывод:
«При увеличении Рст энергоёмкость частоударного разрушения мёрзлого
грунта будет также изменяться…, уменьшаясь до некоторой постоянной величины, соответствующей наиболее рациональному механизму передачи статикодинамической нагрузки грунту».
Существенный интерес для рабочих органов частоударного действия представляет анализ влияния частоты ударов на энергоёмкость разрушения мёрзлых
грунтов.
Если в работе [8] авторы практически не усматривают серьёзной зависимости энергоёмкости от частоты ударов, ориентируясь, в основном, на увеличении энергии единичного удара, то авторы [7] указывают на взаимосвязь увеличения скорости статико-ударного рыхления не только с увеличением энергии единичного удара, но и росте частоты ударов.
Там же приведена и эмпирическая формула зависимости энергоемкости
разрушения мерзлого грунта от частоты ударов:
 29,6

E  10 3 
 1,83 , кДж/м3
 n

Кривая зависимости представлена на рис.1.6
22
Рис. 1.6 Зависимость энергоемкости Е от частоты ударов n.
Исходя из данной зависимости, авторы рекомендую всемерно увеличивать
частоту ударов, особенно при использовании ударных устройств с малыми значениями энергии единичного удара.
Увеличение энергии единичного удара в совокупности с увеличением частоты ударов приводит к повышению главного энергетического параметра гидравлических устройств ударного действия – ударной мощности.
На основании вышеизложенного, можно сделать следующие выводы.
Для эффективного разрушения мёрзлых грунтов машинами ударного действия необходимо выполнение следующих условий:
 устройство ударного действия должно иметь энергию единичного
удара не менее 2500 Дж;
 устройство ударного действия должно обладать достаточной частотой
ударов для обеспечения не менее 10 кВт ударной мощности;
 должна быть обеспечена достаточно высокая сила прижатия инструмента к разрушаемому грунту.
23
2 Гидравлические устройства ударного действия
Одним из способов разрушения объектов путем силового воздействия на
них, являются импульсные (ударные) нагрузки. Генерирующие их ударные устройства являются энергопреобразующими системами с различными источниками первичной энергии. Наиболее распространены: энергия сжатой жидкости –
гидравлическая, сжатого газа – пневматическая и электрическая. Соответственно
устройства ударного действия подразделяются на гидравлические (гидромолоты,
гидроударники), пневматические (пневматические отбойные молотки, пневмолоты) и электрические (электромеханические отбойные молотки, электроперфораторы).
Из приведенного многообразия ударных устройств наиболее перспективными являются гидравлические устройства ударного действия.2 В данной работе
для обозначения гидравлических устройств ударного действия применяется термин – гидромолот.
2.1 Классификация и принцип действия
Гидромолот (рис.2.1) можно рассматривать как гидравлический объемный двигатель создающий в обрабатываемом материале (объекте) импульсные
силовые нагрузки. При ударе бойка, разгоняемого рабочей жидкостью до скорости 8…10 м/с, по рабочему инструменту (промежуточному звену), прижатому к
разрушаемому материалу статической нагрузкой, вся накопленная кинетическая
энергия (энергия удара), передается в виде импульса силы обрабатываемой среде, вызывая ее разрушение.
В научно-технической литературе эти устройства получили различные названия – гидромолот, гидроударник, гидропробойник, бутобой и др.
2
24
Рис. 2.1 Современный гидромолот фирмы “Крупп”:
1 – рабочий инструмент; 2 – усиленный контур; 3 – цилиндр; 4 – уплотнение; 5 – корпус; 6 – клапан; 7 – осевой амортизатор; 8 – золотник; 9 –воздушная камера; 10 – аккумулятор;
11 – кожух; 12 – боек; 13, 16 – пружинно-демпфирующие элементы; 14 – износостойкие втулки; 15 – планки; 17 – клыки.
Во время разгона бойка и удара формируется сила отдачи, с которой гидромолот воздействует на стрелу (манипулятор) базовой машины.
По классификации машин ударного действия, предложенной в работе [2],
гидромолот является:
1. По способу погружения инструмента – с забиваемым инструментом.
2. По методу нанесения удара – с направленным ударом.
3. По частоте нанесения ударов – частотоударный.
4. По типу привода и способу управления – с гидропневматическим приводом и управлением.
Гидромолот согласно [7] относится к машинам циклического действия с
несимметричным (асимметричным) рабочим циклом. Есть гидромолоты и с симметричным Условно цикл работы гидромолота можно разделить на:
25
– холостой ход (боек движется от инструмента с торможением в конце хода);
– рабочий ход (боек движется к инструменту с ускорением, нанося в конце
хода удар по инструменту).
По типу энергии, применяемой для реализации этих циклов работы, гидромолоты можно разделить на непосредственно гидромолоты, где оба цикла осуществляются энергией сжатой жидкости, и гидропневмомолоты, где один из циклов (чаще всего рабочий ход) осуществляется энергией сжатого газа.
Примером полностью гидравлического управления могут служить гидроударник ГУ 400/600 с управляемой камерой рабочего хода, разработанный в КарПТИ (рис.2.2); гидромолоты серии НМ фирмы Крупп (Германия), гидромолоты
BRH фирмы Монтаберт (Франция) и др . [9].
1
2
A
3
B h k l
C
4
D
5
G
8
F
7
6
E
Рис.2.2 Принципиальная схема гидроударника ГУ 400/600
1 – корпус; 2 – инструмент; 3 – боёк; 4 – золотник; 5, 8 – плунжера; 6, 7 – гидропневмоаккумуляторы; А – тормозная камера; В – камера обратного хода; С – камера рабочего хода; D –
камера возврата; G – камера управления золотником; E, F – пневматические камеры; h, k, l –
расточки.
Гидропневматические схемы применены в гидропневмолотах серии ГПМ
(Россия) (рис.2.3), гидропневматическом устройстве GD-3000 фирмы Галлик Добсон (Великобритания), гидропневмомолотах серии Н фирмы NPK (Япония) и др.
[9].
26
5
D
C
E
m
k
F
h
6
B
4
3
G
A
1
2
Рис. 2.3 – Принципиальная схема гидропневмомолотов серии ГПМ
1 – корпус; 2 – ступень бойка; 3 – боёк; 4 – корпус; 5 – аккумулятор; 6 –
золотник; А – камера холостого хода; В – проточка; С – камера рабочего хода; D
– камера золотника; Е – расточка корпуса распределителя; F – камера управления золотника; G – камера золотника; h, k, m – каналы.
2.2 Основные параметры
Гидравлические устройства ударного действия характеризуются рядом
параметров, обуславливающих их эффективное применение, такими, как энергия
единичного удара, частота ударов, ударная мощность, КПД, металлоёмкость.
Энергия единичного удара, определяется как:
A уд
mб v 2

, Дж
2
где mб – масса бойка; v – скорость бойка в момент соударения.
Энергия единичного удара определяется двумя факторами – назначением
гидромолота и массой базовой машины. Поэтому фирмы-производители, как
правило, выпускают гидромолоты сериями по 5-10 моделей с четкой градацией
27
энергии удара и массы. На рис.2.4 показано распределение гидромолотов по
энергии удара.
Рис.2.4 Распределение гидромолотов по энергии удара Ауд.
Распределение по энергии удара показывает, что энергией удара до 2000
Дж обладают 123 модели (из рассмотренных 217) т.е. почти 56 %; энергией от
2000 до 5000 Дж – 68 моделей (31 %) и только 13 % моделей обладают энергией
свыше 5000 Дж.
Ударная мощность:
N уд  Aуд  n, Вт
где Ауд – энергия единичного удара; n – частота ударов в секунду.
Большинство исследователей сходятся во мнении, что именно ударная
мощность определяет производительность гидромолота. Это подтверждают
сравнительные испытания трех гидромолотов в г. Ванта (Финляндия), показавшие, что наибольшей производительностью обладает гидромолот с наибольшей
ударной мощностью [11].
Коэффициент полезного действия (КПД), определяемый как отношение
выходной (ударной) мощности к мощности привода базовой машины. На рис.2.5
показано распределение гидромолотов (238 моделей) по КПД.
28
Рис.2.5 Распределение устройств ударного действия по КПД
Анализ распределения по КПД показывает, что наибольшее число гидромолотов имеют данный коэффициент в пределах  = 0,5...0,8.
Следует отметить, что некоторые зарубежные фирмы завышают в своих
проспектах этот показатель. Так в приложении работы [9] приведены показания
КПД гидромолота Н08Х фирмы NPK (Япония) в размере 1,2.
Металлоемкость, определяемая как
mуд 
M
, кг/Дж
Aуд
где М – масса гидромолота; Ауд – энергия единичного удара.
Металлоемкость является показателем совершенства и экономичности
конструкции гидромолота. Причем металлоемкость отечественных гидромолотов, значительно ниже, чем у зарубежных. Однако зарубежные фирмыпроизводители сознательно увеличивают массу своих гидромолотов, помещая их
в массивные кожуха. Это делается для снижения силового воздействия гидромолота на базовые машины. В таблице 2.1 приведены показатели металлоемкости
легких (массой до 500 кг) отечественных гидромолотов, а также их зарубежных
аналогов.
29
Таблица 2.1
Модель гидромолота
Энергия
Масса, кг
удара, Дж
Удельная
металлоемкость, кг/Дж
СМГ-200
Россия
1750
360
0,2
НМ-230
1000
350
0,35
НМ-120
500
150
0,3
Д-41
450
240
0,5
ГПМ-50
500
150
0,3
ГПМ-120
1220
300
0,25
ГПМ-200
2000
380
0,19
375
240
0,64
СВ620
622
450
0,72
СВ1150
1152
830
0,72
СВ1450
1481
1020
0,69
372
275
0,74
Н70
622
370
0,6
Н90
735
480
0,65
Н115s
1480
1000
0,67
369
350
0,95
НН1000
552
486
0,88
НН1500
917
622
0,68
НН2000
1140
899
0,79
СВ370
Н63
НН750
CASE (Швеция)
Caterpillar (США)
Huskie (Япония)
S 25N
Rammer
730
430
0,59
S 27
(Финляндия)
1000
600
0,6
1450
830
0,57
450
202
0,45
RHB305V
700
294
0,42
RHB306
1000
424
0,42
RHB309
1400
537
0,38
S 29
RHB304
Hanwoo (Корея)
Выше отмечалось, что для наиболее эффективного рыхления мерзлых
грунтов необходимо реализовывать энергию удара не менее 2500 Дж. Анализ
30
существующих серийных моделей отечественных легких (с массой до 500 кг)
гидромолотов (табл. 2.2) показывает, что они обладают энергией удара от 500 до
2000 Дж. Ударная мощность этих гидромолотов не превышает 10 кВт.
Таблица 2.2
Модель
Тип
Энергия
Частота уда- Ударная
гидромо-
базовой машины
удара, Дж
ров, 1/мин
лота
мощность,
кВт
СМГ-200
ЭО-2621
1750
120-350
3,5 – 10,2
НМ-230
ЭО-2621
1000
540
9
НМ-120
ЭО-2621,
ПУМ- 500
720
6
ПУМ- 450
1000
7,5
500
Д-41
ЭО-2621,
500
ГПМ-50
«БАРС»
500
520
4,3
ГПМ-120
ЭО-2621
1220
180
3,7
ГПМ-200
ЭО-2621
2000
300
10
31
2.3 Выбор базовой машины и особенности применения гидромолотов
Важнейшим критерием эффективности работы гидромолотов является рациональный выбор базовой машины. В горной и горнодобывающей отраслях
промышленности для этих целей, как правило, создаются специальные и специализированные машины (проходческие машины и комбайны, штекоподдирочные
машины, машины для оборки кровли и т.п.) (рис.2.6).
а)
б)
в)
Рис. 2.6 Машины с ударно-скалывающим исполнительным органом:
а – проходческий комбайн HSV-4 фирмы «Хаусхерр»; б – поддирочная машина фирмы «Хаусалит; в – скалер А-226 фирмы«Cocentall-CMM»
32
Особенностью применения гидромолотов в строительстве, строительнодорожной и коммунальной отраслях является то, что гидромолоты преимущественно навешиваются в качестве рабочего оборудования на гидравлические экскаваторы типа "обратная лопата".
Базовыми машинами для большинства серийных легких гидромолотов
являются экскаваторы 2 класса (типа ЭО-2621), монтируемые на базе сельскохозяйственных тракторов (МТЗ, ЛТЗ, ЮМЗ и др.), или минипогрузчики с бортовым поворотом (ПУМ-500, Bobcat)(рис.2.7).
а
б
Рис. 2.7 Гидромолот на погрузчике с бортовым поворотом (а),
и на экскаваторе 2 класса (б)
Как уже отмечалось, легкие гидромолоты не обладают достаточной для
эффективного разрушения мёрзлых грунтов энергией единичного удара и соответствующей ударной мощности.
Для эффективной разработки мерзлых грунтов следует использовать более мощные гидромолоты на экскаваторах 3-5 классов. Такие гидромолоты,
обеспечивающие энергию удара от 2500 до 9000 Дж при частоте ударов 200-500
уд/мин, обладают ударной мощностью от 10 до 40 кВт. Наиболее распространенные модели отечественных гидромолотов приведены в таблице 2.3.
33
Таблица 2.3
Модель
Тип
Энергия
Частота уда- Ударная
гидромо-
базовой машины
удара, Дж
ров, уд/мин
лота
мощность,
кВт
СМГ-300
ЭО-3323
2400
120-400
4,8-16
МГ-300
ЭО-3323
2500
310
12,9
И-300М
ЭО-3323, ЭО-4121
3000
530
26,5
НМ-300
ЭО-3323, ЭО-4121
2400
360
14,4
СП-62ХЛ
ЭО-4121, ЭО-4225
9000
190
28,5
СП-71
ЭО-3323, ЭО-4121
3000
120
6
ГПМ-300
ЭО-4321
2900
220
10,6
НМ-440
ЭО-4121, ЭО-4225
3500
300
17,5
Д-600
ЭО-5123, ЭО-5225
6000-8000
170-300
17-40
Опыт применения гидромолотов в качестве рабочих органов экскаваторов
хорошо зарекомендовал себя при проведении долгосрочных работ, требующих
повышенной ударной мощности.
Однако в коммунальном хозяйстве зачастую требуется быстрая переброска техники с объекта на объект для выполнения незначительных по объему, но
требующих достаточно высокой ударной мощности работ. В этом случае применение гидромолотов, установленных на экскаваторах третьей и четвертой групп
не всегда рационально и выгодно по ряду причин:
– высокая стоимость базовой машины – экскаватора;
– не достаточно высокая мобильность из-за невысоких скоростей передвижения (не более 20 км/ч);
– выполнение экскаватором не свойственных ему технологических операций, что делает экономически невыгодным использование такой техники.
Техникой, обладающей лучшей мобильностью, достаточно мощным гидроприводом и относительно недорогой являются фронтальные погрузчики на
пневмоколесном ходу. Поэтому использование их в качестве базовой машины для
34
применения достаточно мощных гидромолотов является актуальной и выполнимой задачей.
3 Анализ применения погрузчиков в качестве базовой машины
Погрузчики одноковшовые фронтальные предназначены для погрузки и
разгрузки сыпучих и кусковых материалов, штучных и тарных грузов, а так же
для производства земляных и планировочных работ.
Также, погрузчики могут быть использованы для послойной разработки
грунтов I – III категории и более прочных грунтов с предварительным рыхлением.
Главным параметром одноковшовых погрузчиков является номинальная
грузоподъёмность, определяющая конструктивные особенности и основные
параметры – вместимость ковша, наибольшую высоту разгрузки, разгрузочный
вылет.
Грузоподъёмность погрузчика – это способность поднимать максимальный по массе груз при обеспечении необходимой устойчивости.
Различают грузоподъёмность погрузчиков в стационарном положении и
при движении. Грузоподъёмность при движении называют номинальной. Она
обычно в 2-2,5 раза меньше, чем при стационарном положении погрузчика и
составляет 50% статической опрокидывающей нагрузки, приложенной в центре
тяжести основного ковша, находящегося на максимальном вылете.
Основные эксплуатационно-технологические параметры одноковшовых
погрузчиков — силовые, скоростные и размерные.
К с и л о в ы м п а р а м е т р а м , помимо номинальной грузоподъемности, относят удельное усилие резания, развиваемое на кромке ковша, вырывные и выглубляющие усилия.
К с к о р о с т н ы м п а р а м е т р а м относят скорости: передвижения и
маневрирования погрузчика (рабочие и транспортные), подъема и опускания
стрелы, запрокидывания и опрокидывания ковша.
35
К р а з м е р н ы м п а р а м е т р а м относят: высоту разгрузки, разгрузочный вылет, углы запрокидывания и опрокидывания ковша, ширину режущей
кромки, радиус поворота, дорожный просвет, габариты.
Погрузчики разрабатывают в соответствии с ГОСТ 12568—67 «Погрузчики одноковшовые строительные. Типы, основные параметры и размеры», которым предусмотрены разработка и освоение следующих типоразмеров: на
пневмоколесном ходу пять типоразмеров грузоподъемностью 2, 3, 4, 6 и 10 т,
на гусеничном ходу четыре типоразмера грузоподъемностью 2, 3, 4 и 6 т.
Высокая маневренность большинства фронтальных погрузчиков достигается благодаря шарнирно-сочлененной раме, которая состоит из двух частей, соединенных шарниром с вертикальной осью. Задняя рама предназначена для монтажа силовой установки, трансмиссии, заднего моста и кабины оператора. Передняя рама служит для крепления рабочего оборудования с гидросистемой
управления и переднего моста. Фиксация и поворот рам относительно друг друга, осуществляется двумя гидроцилиндрами, управляемыми рулевой системой
следящего типа. Угол относительного поворота рам в различных моделях погрузчиков колеблется от 28 до 45.
Повышенное тяговое усилие обеспечивается тем, что все колеса погрузчика являются ведущими, из-за чего в создании усилия участвуют вес машины и
перевозимого груза.
Важнейшей характеристикой современных погрузчиков является угол запрокидывания ковша. Используют две основные схемы механизма поворота
ковша. Z – образная схема обеспечивает повышенное усилие отрыва, а Н – образная - имеет повышенный угол запрокидывания. Схему выбирают в зависимости от назначения погрузчика. Если погрузчик используется только для погрузки, то применяют Н – образную схему. Если же погрузчик помимо погрузки используется в качестве планировщика или бульдозера, то применяют Z – образную схему поворота ковша.
По типу ходовой части фронтальные погрузчики на пневмоколесном ходу
делятся на две группы.
36
Первая – представляет собой специальное самоходное шасси с шарнирносочлененной рамой. На шасси монтируется рабочее погрузочное оборудование.
Примером могут служить погрузчики ПК-2202-30 и ПК-22023 производства ЗАО
"Погрузчик" (г. Орел), ТО-18Д и ТО-28 концерна "АМКОДОР" (Беларусь)
(рис.3.1)
Рис. 3.1 Погрузчик с шарнирно-сочленённой рамой ТО-18Д
Вторая группа представляет собой навесное погрузочное оборудование,
монтируемое на колесных тракторах 2 и 3 классов. Примером могут быть: фронтальный погрузчик ПГТ-360 на базе трактора ЛТЗ-60АБ (г. Липецк); погрузчик
ФГП-0,3 на базе тракторов ВТЗ-2032А и ВТЗ-2048А (г. Владимир) (рис.3.2).
37
Рис. 3.2 – Погрузчик на базе трактора
Современные фронтальные погрузчики могут оборудоваться помимо
ковша многочисленными рабочими органами (грейфер, челюстной захват, грузовые вилы и т.п.). Так гамма сменных рабочих органов у погрузчиков фирмы Caterpillar включает более 35 наименований, в том числе подметальные щетки и асфальтовые резаки (табл. 3.1) [13].
Таблица 3.1
Количество рабочих органов
Наименование раCaterpillar,
бочих органов
(США)
Volvo,
ция)
(Шве- Atlas,
(Германия)
ОАО «ПоЧСДМ
грузчик»,
(Россия)
(Россия)
Для погрузочных работ
Ковш для разных 16
материалов
12
6
4
3
Захваты
Вилы
Кран с крюком
2
7
1
8
7
2
1
1
1
1
2
1
1
-
Грейдер
-
1
-
-
-
Выравниватель
склада
Для земляных работ
1
-
-
-
Отвал V-образный 1
-
-
-
38
Отвал
вочный
планиро- 2
-
1
-
-
Грабли
2
-
-
-
-
Рыхлитель
-
-
1
-
-
Щетка цилиндри- 2
ческая
-
1
-
-
Гидромолот
1
-
-
-
-
Подборщик
ней
кам- 1
-
1
-
-
1
-
-
1
-
Фреза для асфаль1
тобетона
-
-
-
-
Для строительных работ
Для дорожных работ
Отвал снежный
Применение гидромолотов на фронтальных погрузчиках ограничивается
недостаточной изученностью проблемы воздействия на погрузчик многократно
повторяющихся динамических нагрузок, возникающих при работе гидромолота.
При проведении исследований по этому направлению необходимо учитывать и
особенности конструкции погрузчиков – шарнирно-сочлененная рама шасси, отсутствие дополнительных опор (аутригеров).
В таблице 3.2 приведено сравнение по некоторым показателям экскаваторов третьего класса серии ЕК, второго класса ЭО-2621 и фронтальных погрузчиков серии ПК.
Таблица 3.2
Параметры
Экскаваторы
Погрузчики
ЭО-2621
ЕК-12
ЕК-14
ПК-27-02
ПК-33-01
Масса, кг
6100
12500
14000
8750
10380
Мощность, л.с.
78
83
105
78
130
32
28
14
16
Давление в гидросис- 8
теме, МПа
39
Скорость передвиже- 20
22
20
32
32
1700
1900
1205
1480
ния, км/ч
Стоимость, т. руб.
750
Из таблицы видно, что фронтальные погрузчики по сравнению с экскаваторами третьего класса (ЕК-12, ЕК-14) обладают меньшей массой, не уступают в
мощности двигателя и более скоростные. При этом их стоимость в среднем на 500
тысяч рублей меньше.
Исходя из вышесказанного, фронтальные погрузчики на пневмоколесном
ходу могут быть использованы в качестве базовых машин, при применении мощных (Ауд  2500 Дж) гидравлических ударных устройств.
40
4 Моделирование воздействия гидромолота на стрелу базовой машины
4.1 Оценка влияния работы гидромолота на базовую машину
Гидромолоты, в отличие от других видов сменных рабочих органов экскаваторов, являются активным типом оборудования, которое оказывает динамическое воздействие на базовую машину. Так, например, экскаватор с гидромолотом, в качестве рабочего органа, представляет собой колебательную систему нескольких масс (масса молота, рукояти, стрелы и др.), имеющих шарнирные сочленения и упругие элементы, в том числе гидроцилиндры. Во время
работы гидромолота на машину действует знакопеременная сила, направленная
вдоль
продольной
оси
гидромолота,
обусловленная
возвратно-
поступательным движением бойка. Динамическое воздействие гидромолота на
базовую машину проявляется и в создании более высокой, чем при использовании сменного оборудования других видов, вибрационной нагрузки на оператора.
Снижение силового воздействия работы гидромолотов на базовые машины
является актуальной проблемой. Особенно это важно из-за вступления в силу Директивы Евросоюза по физическим воздействиям (вибрации) № 2002/44/ЕС, потому что она направлена на ужесточение требований по охране труда операторов
машин, оснащенных гидромолотами.
Особенностью применения гидромолотов в составе рабочего органа гидравлического экскаватора, является жесткое крепление гидромолота к базовой
машине (рис 4.1).
В этом случае, вся энергия отдачи передается через жесткие соединения
стреле экскаватора, вызывая динамические и вибрационные нагрузки.
41
а
б
Рис. 4.1 – Монтаж гидромолота на стрелу экскаватора:
а - сбоку; б – сверху
В работе [12] приводятся результаты исследований системы "гидромолотэкскаватор". Исследовалось влияние гидромолота СП-70 (энергия удара 3 кДж,
частота ударов 180 уд/мин, масса ударной части 150 кг, масса молота 750 кг) на
гидравлический экскаватор ЭО-3322Б. Ударная мощность гидромолота составляла 9 кВт. По результатам проведения экспериментальных исследований было
выявлено, что наибольшие напряжения фиксировались на конце стрелы экскаватора и составляли 23 МПа. В начале рукояти эти напряжения составляли 12,5
МПа, что почти в два раза меньше. Наибольшее напряжение было зафиксировано у основания стрелы и составило 54 МПа.
При исследовании работы пневмомолота ПН-2400 (энергия удара 2,4
кДж, частота ударов 325 уд/мин, масса ударной части 70 кг, масса молота 560 кг)
совместно с гидравлическим экскаватором ЭО-3322А, было выявлено, что напряжения в металлоконструкциях рабочего оборудования составляли 66 МПа в
42
рукояти и 70 МПа в стреле. Ударная мощность пневмомолота при этом составляла 13 кВт [13].
В обоих случаях возникающие напряжения не являются критическими,
так как в 2 – 2,5 раза меньше допускаемых.
Однако авторы исследований отмечают значительную величину виброускорений. Так в работе [12] отмечается, что:
– максимальные уровни напряжений и вибрации возникали в момент удара;
– в сечениях металлоконструкций рабочего оборудования экскаватора
присутствовали только высокочастотные составляющие спектра;
– в элементах платформы – составляющие в диапазоне от 2 Гц до 5 кГц.
Так же отмечалось, что "Распространение вибраций происходит во всех
плоскостях, с преобладанием вертикальных составляющих. После завершения
основного колебания платформы, наблюдается её повторное колебание поперёк
продольной оси".
Авторы работы [14] также отмечают, что "проведенные эксперименты и
исследования показали, что возникающие виброускорения в металлоконструкциях экскаватора не превышают санитарных норм, но находятся в верхнем пределе, особенно у экскаваторов 2-й размерной группы, поэтому возникла необходимость создания виброгасящего устройства".
Ещё одной негативной составляющей при работе экскаватора с гидромолотом, является так называемые "падения" базовых машин во время работы. Это
связано с тем, что для уравновешивания реактивной силы, возникающей при
движении бойка молота, гидромолот необходимо прижимать к объекту работы с
помощью гидроцилиндров привода рабочего оборудования экскаватора. Контролировать усилие прижатия машинисту затруднительно, поэтому, как правило,
экскаватор вывешивается, опираясь на молот, а часть его колес или опорной поверхности гусениц отрывается от поверхности стоянки. Высота отрыва уменьшается по мере заглубления инструмента гидромолота в обрабатываемую среду.
43
После каждого удара корпус молота под действием силы прижатия
опускается до упора в инструмент, т. е. экскаватор как бы падает с некоторой
высоты, ударяясь о неподвижный инструмент. Это соударение вызывает реакцию, величина которой тем больше, чем больше внедрение инструмента за
предыдущий удар. При внедрении инструмента за удар свыше 10...15 мм эта
реакция может превышать величину реакции, возникающей при реверсировании бойка гидромолота.
Самое большое негативное воздействие возникает при внезапном разрушении, например, негабаритных кусков горных пород или бетонных конструкций. В этих случаях «падение» экскаватора происходит с наибольшей высоты, ограниченной высотой отрыва колес или гусениц от поверхности стоянки. Как отмечается в работе [15], исследования, проведенные еще в 1980-е годы во ВНИИстройдормаше, показали, что отрыв колес или гусениц экскаватора свыше 150 мм при прижатии гидромолота и последующее «падение» экскаватора до удара о грунт в результате внезапного разрушения обрабатываемого
материала приводит к возникновению в металлоконструкциях рабочего оборудования и ходовой рамы опасных напряжений, которые могут привести к серьезной поломке.
4.2 Существующие методы снижения воздействия гидромолота на базовую машину.
Как следует из вышесказанного, защита базовой машины и оператора от
воздействия негативных факторов при работе гидромолота, является актуальной
проблемой. Разработчики гидромолотов применяют ряд мер, по снижению динамических и вибрационных нагрузок на базовые машины.
Так, при эксплуатации гидромолотов в составе рабочего оборудования
гидравлических экскаваторов были выявлены определенные сочетания, определяющие производительность и эффективность работы гидромолотов. Специалисты фирмы "Раммер" (Финляндия) пришли к выводу, что масса базовой машины
44
должна быть в 10-12 раз больше массы гидромолота [9]. По их мнению это должно компенсировать силовое воздействие гидромолота на экскаватор.
Также для снижения силы отдачи в гидромолотах Раммер и других фирм
используют пружины, устанавливаемые между корпусом и стрелой (манипулятором) базовой машины (рис. 4.2).
Рис. 4.2 Гидроударник фирмы “Раммер” с компенсацией отдачи
посредством жестких пружин.
Однако, как отмечается автором в работе [15], подобное подрессоривание, в случае "падения" экскаватора оказывается малоэффективным.
В ряде моделей зарубежных фирм для снижения воздействия гидромолота на машину и, соответственно, оператора, предусмотрены амортизаторы, выполненные из эластомеров.
45
В легких гидромолотах фирмы "Монтаберт" (Франция) имеются встроенные гидравлические амортизаторы отдачи. Однако, большинство фирм для снижения силы воздействия на базовую машину увеличивают массу гидромолотов,
помещая их в массивные кожуха.
Отечественные исследователи также уделяют проблеме снижения воздействия гидромолотов на базовую машину свое внимание.
Так в ДонУГИ (совместно с КарПТИ) был разработан двухбойковый гидроударник с динамически уравновешенным механизмом [10]. Как показали испытания, усилие отдачи и частота вибрации корпуса гидроударника снизились более
чем в два раза. Однако при этом существенно снизилось значение КПД – с 0,82 до
0,47. так же вырос габарит гидроударника (длина).
В 80-х годах прошлого века в ВНИИстройдормаш была разработана так
называемая виброзащитная подвеска гидромолота (рис. 2.3) [16].
Рис. 4.3 Виброзащитная подвеска гидромолота (по А.С. № 1240828)
Как отмечают авторы: "При испытаниях было отмечено, что уровень
амплитуды колебаний элементов рабочего оборудования экскаватора уменьшался в 2...2,5 раза по сравнению с жестким закреплением гидромолота в адаптере (см. рис.2.4). Но главное то, что при внезапном разрушении негабарита
46
экскаватор не ударяется о поверхность грунта, так как его колеса не были оторваны от поверхности стоянки при прижатии молота, а следовательно, такая
подвеска должна существенно увеличить ресурс экскаватора."[17]
Рис. 4.4 Амплитуда колебаний кронштейна подвески гидромолота к
экскаватору без виброзащитной подвески (вверху) и с использованием
виброзащитной подвески (внизу)
Однако, как отмечают сами авторы, подвеска получилась слишком громоздкой и дальнейшего развития не получила.
47
4.3 Выбор принципиальной схемы и компоновки навески
Интенсификация работы импульсного привода различных технологически машин привело к увеличению скоростей и масс элементов ударной системы
при их возвратно-поступательном движении, что значительно влияет на характеристики самой ударной системы, а также сказывается на работе манипулятора
машины. Для решения этой проблемы применяются специальные устройства,
уменьшающие разрушительное действие удара на конструкцию машины.
Основными требованиями, предъявляемыми к таким устройствам, являются:
– максимальное поглощение энергии ударной системы;
– высокая повторяемость срабатываний;
– манипуляционные возможности исполнительного органа должны обеспечивать оптимальные условия взаимодействия инструмента с массивом по всей
зоне обрабатываемого забоя;
– компактность, малая масса, быстрота монтажа и демонтажа, а также диагностики в рабочих условиях без полной разборки навесного оборудования;
– технический уровень изготовления и совершенства конструкции машины должен соответствовать современным требованиям, предъявляемым к строительным и проходческим горным машинам.
Все эти требования целесообразно осуществлять следующими способами:
1) аккумулированием кинетической энергии ударной системы;
2) поглощением кинетической энергии ударной системы (дроссельное
торможение);
3) комбинированным способом.
К первой группе устройств, осуществляющих торможение корпуса гидромолота за счет аккумулирования энергии, в качестве рабочего тела используются различные пружины. Энергия, накопленная пружинным элементом при
48
сжатии, пропорциональна жесткости пружины и ограничивается величиной ее
хода. Ко второй группе устройств, осуществляющих торможение корпуса гидромолота дросселированием жидкости, относятся устройства гидравлического
типа. Они превращают кинетическую энергию корпуса ударного устройства в
тепловую при дросселировании жидкости через отверстие, сечение которого изменяется по заданному закону соответствующим профилем иглы, шпонки, канавки и т.д. К третьей группе относятся устройства, осуществляющие торможение комбинированным способом - дросселированием жидкости с частичным аккумулированием энергии.
При проектировании навески гидромолота на манипулятор технологической машины в первую очередь необходимо выбрать принципиальную схему.
Принципиальная схема и компоновка навески должны обеспечить получение заданной энергии удара гидромолота, восприятие и компенсацию реактивной силы бойка, поджатие инструмента к обрабатываемой среде при рациональном использовании установленной мощности базовой машины и малых габаритах, а также соответствовать одному из способов установки гидромолота на
стрелу (манипулятор).
На рис. 4.5 представлены 2 принципиальные схемы гидромолота с компенсацией усилия отдачи: а) посредством дросселя, б) посредством пружины.
49
а)
б)
Рис. 4.5 Схемы принципиальные гидромолота и механизма подачи с компенсацией усилия отдачи посредством: а) дросселя, б) пружины:
1 – корпус гидромолота; 2 – инструмент; 3 – боек; 4 – аккумулятор; 5 – золотник;
6,7 – плунжера; 8 – навеска; на а) 9 – гидроцилиндр подачи; 10 – дроссель; на б) 9 - пружина;
А – камера торможения; B – камера обратного хода; С – камера рабочего хода;
D – дополнительная камера; E и F – камеры управления 1 и 2.
4.3.1 Динамическая и расчетная схемы, принятые допущения
Для составления расчетной и динамической схем навески необходимо
рассмотреть рабочий цикл гидромолота. Гидромолот может рассматриваться как
абстрактный автономный последовательный автомат. При этом считается, что
переключение органов управления происходит мгновенно, вследствие чего, такое устройство работает всегда устойчиво. В реальных гидроударниках всегда
50
имеются внутренние перетечки, а время перекрытия гидравлических каналов
имеет конечное значение, которое, в зависимости от принятых конструктивных
решений, может достигать значительной величины. Поэтому для описания движения элементов гидромолота целесообразно разбить рабочий цикл на такты.
Каждый такт характеризуется определённым положением подвижных (боек, золотник, корпус) и неподвижных (обрабатываемая среда или массив) элементов.
Конечные условия предыдущего такта будут являться начальными условиями
последующего. Для упрощения рабочий цикл разбит на четыре такта, хотя в некоторых работах его разбивают на 6 и более тактов. Разбиение на большое количество тактов позволяет более точно описать систему, но вместе с тем значительно усложняет математическую модель.
Такт 1. Массив, корпус и золотник в неподвижном состоянии. Инструмент и корпус прижаты к массиву статической силой Ns. Рабочая жидкость из
напорной магистрали поступает в камеру обратного хода и аккумулятор, а из камеры рабочего хода - в сливную магистраль. Боёк совершает обратный ход. Аккумулятор в это время заряжается. При достижении бойком расточки датчика
положения в корпусе гидромолота, жидкость из напорной магистрали поступает
в камеру управления 1 распределителя, и золотник начинает переключаться в
положение «рабочий ход».
Такт 2. Боёк завершил обратный ход. Массив и корпус неподвижны. Золотник сообщает камеру обратного хода с напорной магистралью. Жидкость из
напорной магистрали поступает в камеру обратного хода, камеру управления
распределителя и аккумулятор, а из камеры рабочего хода - в сливную магистраль. Завершается зарядка аккумулятора.
Такт 3. Массив и корпус неподвижны. Золотник переключается в положение "рабочий ход". Жидкость из напорной магистрали, камеры обратного хода
и аккумулятора поступает в камеру рабочего хода. Боёк совершает рабочий ход.
Происходит разрядка аккумулятора.
Такт 4. Боёк завершает рабочий ход, производит удар по инструменту и
открывает расточку датчика положения. Камера управления золотника сообща51
ется со сливной магистралью, золотник переключается в положение "обратный
ход". Аккумулятор разряжен. Корпус неподвижен до момента удара бойка по
инструменту, т.е. его внедрения в массив.
Возможно три варианта развития физического процесса внедрения инструмента в массив горной породы:
1) 0,5mб у2  Fml – при данном сопротивлении забоя не вся энергия, накопленная бойком, передается забою при внедрении инструмента на величину l и
возможно продолжение движения бойка;
2) 0,5mб у2  Fml – вся энергия, накопленная бойком, полностью передается забою при внедрении инструмента на величину l;
3) 0,5mб у2  Fml – энергии, накопленной бойком, недостаточно для внедрения инструмент на величину l.
Пусть наблюдался 3 вариант внедрения инструмента в массив горной породы. Часть массива деформирована или разрушена. Инструмент упирается в не
разрушенную горную породу массива. Корпус под действием постоянной силы
Ns продолжает движение в сторону горного массива на величину внедрения инструмента. Корпус, пройдя соответствующее расстояние, соприкасается с инструментом, контактирующим с не разрушенной частью массива, и образует с массивом единое целое.
Система занимает исходное положение. Цикл повторяется.
На основе рабочего цикла составлены расчетные схемы гидромолота с
компенсацией усилия отдачи: а) посредством дросселя, б) посредством пружины, представленные на рис. 4.6.
52
а)
б)
Рис. 4.6 Схемы расчетные гидромолота и механизма подачи с компенсацией усилия отдачи посредством: а) дросселя, б) пружины:
1 – инструмент; 2 – боек; 3 – распределитель; 4 – аккумулятор; на а) 5 – гидроцилиндр подачи; на б) 5 - пружина;
53
При написании математической модели составляются дифференциальных
уравнений подвижных элементов для каждого такта рабочего цикла гидромолота, а также составляется динамическая модель. На рис. 4.7 представлены динамические схемы гидромолота с компенсацией усилия отдачи: а) при помощи
дросселя, б) с помощью пружины.
а)
б)
Рис. 4.7 Схемы динамические гидромолота и механизма подачи с компенсацией усилия отдачи посредством: а) дросселя, б) пружины
При составлении уравнений движения бойка и корпуса приняты следующие допущения: детали гидромолота, навески и трубопроводы считаются абсолютно жесткими; рабочая жидкость во всех полостях считается несжимаемой и
неинерционной; внутренние утечки рабочей жидкости через уплотнения и меж54
ду подвижными соединениями отсутствуют; сила трения манжет боек находится
в линейной зависимости от давления жидкости; сила трения между подвижным
телом (бойком) и корпусом, а также между корпусом и навеской считается постоянной по величине; насосная установка обеспечивает постоянство расхода и давления в начале напорного трубопровода; разность геометрических высот не учитывается, так как она мала по сравнению с другими величинами, входящими в
уравнение неустановившегося движения; кинетическая энергия, запасенная бойком, в крайних положениях мгновенно поглощается внешней средой без перемещений, изменение расхода жидкости через распределитель в момент перекрытия золотником каналов управления не учитывается, процессы, протекающие в
гидроударнике, изотермические (температура постоянная); сила трения манжет о
стенки корпуса гидроцилиндров подачи и поперечного смещения мала и поэтому не учитывается.
4.3.2 Математическая модель
Выбор рациональных режимных и конструктивных параметров навески
гидравлических ударных устройств может осуществляться как экспериментально, так и аналитическим способом. Преимущество второго заключается в больших возможностях перебора вариантов, широком диапазоне исследований, минимальных материальных и трудовых затратах.
Достоверность полученных этим способом результатов зависит от того,
насколько полно и правдоподобно аналитическая модель описывает исследуемый реальный объект и физический смысл протекающих в нем процессов. При
разработке аналитической модели делаются определенные допущения, упрощающие математическое описание процесса, однако эти допущения не должны
существенно влиять на характеристику исходных условий и предпосылок.
Разработка математической модели базируется на использовании классических теорий механики твёрдого тела, жидкости и газа, а также установлении
55
силовых связей между внешним источником гидравлической энергии, бойком,
распределительным устройством и корпусом.
Однако, для реализации математической модели, необходимо знать некоторые параметры гидромолота. Поэтому выбираем гидроударник с управляемой
камерой рабочего хода с наиболее востребованными на сегодняшний день для
технологических машин различного типа характеристиками:
- энергия удара, Дж: A  2500 ;
- номинальное давление системы, Па: pн  16  106 ;
- вязкость рабочей жидкости, м2  с 1 :   0,4  104 ;
- плотность рабочей жидкости, кг  м3 :   900 ;
- расход рабочей жидкости, м3  с 1 : Qн  107 103  601 ;
- показатель политропы: n  1,4 ;
- степень сжатия газа:   1,2 ;
- длина напорного трубопровода, м: Lн.тр  10 ;
- длина сливного трубопровода, м: Lсл.тр  10 ;
- диаметр напорного трубопровода, м: dн.тр  16  103 ;
- диаметр сливного трубопровода, м: dсл.тр  16  103 ;
- допустимая скорость соударения бойка с инструментом, м  с 1 :    10
;
- допустимая сила отдачи, Н: Rот  30000 ;
- давление предварительной зарядки аккумулятора, Па: pг 0  0,8 pн ;
56
- площадь полости аккумулятора, м2: Sa  28  104 .
Из рассмотренных выше тактов следует, что наибольший интерес вызывает 4 такт, так как именно в нем начинает свое движение корпус. Для него и составим дифференциальные уравнения движения. Представим исходную систему
как двухмассвую модель (боек и корпус).
Запишем уравнения отдельно для каждой из масс.
Движение бойка будет описываться уравнением:
Fин.б  Fрх  Fох  Fтр. м  Fтр  0 .
(1)
Силы трения между бойком и корпусом ударника малы по сравнению с
силами трения в уплотнительных манжетах, поэтому ими можно пренебречь:
Fин.б  Fрх  Fох  Fтр. м  0 .
(2)
Это основное уравнение движения бойка.
В скалярном виде в фазе рабочего хода оно будет выглядеть так:
Fин.б  Fрх  Fох  Fтррх. м  0 .
(3)
Сила инерции бойка:
Fин.б  mб
d 2 xб
.
dt
(4)
Сила, действующая на боёк со стороны камеры рабочего хода:
Fрх  pSб . рх .
(5)
Сила, действующая на боёк со стороны камеры обратного хода:
Fох  pSб .ох .
(6)
57
Суммарная сила трения в манжетах:
Fтррх. м  0,5 H  d1  d3  0,012  pf тр. м .
(7)
Подставляя (4), (5), (6), (7) в (8), получим:
d 2 xб
mб
 pSб .ох  pSб . рх  0,5 H  d1  d3  0,012  pf тр. м .
dt
(8)
Уравнение неразрывности потока жидкости:
Qн  Qа  Qг ,
(9)
откуда:
Qа  Qн  Qг .
(10)
С учётом (51) и (52) уравнение неразрывности принимает вид:
dV
dx
 Qн  Sб .ох б .
dt
dt
(11)
Изменение давления газа в аккумуляторе:
n
V 
pi 1  pi  i 1  .
 Vi 
(12)
Окончательно получаем систему уравнений, описывающих движение
бойка в фазе рабочего хода:

2
m d xб  pS  pS  0,5 H  d  d  0,012  pf ;
б .ох
б . рх
1
3
тр . м
 б dt
 dV
dx
 Qн  Sб .ох б ;

dt
 dt
n

 Vi 1 
 pi 1  pi 
 .

 Vi 
(13)
58
Рассмотрим случай компенсации реактивной силы бойка посредством
дросселя.
Движение корпуса будет описываться уравнением:
Fин.к  Fрх  Fох  Fгц  Fтр  0 .
(14)
Это основное уравнение движения корпуса.
В скалярном виде в фазе рабочего хода оно будет выглядеть так:
 Fин.к  Fрх  Fох  Fгц  Fтр  0 .
(15)
Сила инерции корпуса:
Fин.к
d 2 xк
 mк
.
dt
(16)
Сила, действующая со стороны гидроцилиндра с дросселем:
Fгц 
xк2  S гц3
2 2 Sдр2
.
(17)
Сила трения корпуса в направляющих:
Fтр  Gf тр .
(18)
Подставляя (5), (6), (16), (17), (18) в (15), получим:
xк2  Sгц3
d 2 xк
mк
 pSб . рх  pSб .ох  2 2  Gf тр .
dt
2 Sдр
(19)
Окончательно получаем систему уравнений, описывающих движение
корпуса и бойка в фазе рабочего хода с компенсацией усилия бойка посредством
дросселя:
59
 d 2 xб
mб dt  pSб .ох  pSб . рх  0,5 H  d1  d3  0,012  pf тр. м ;

 dV  Q  S dxб ;
н
б .ох
 dt
dt

n

V 
 pi 1  pi  i 1  ;

 Vi 

2
3
2
m d xк  pS  pS  xк  S гц  Gf .
б . рх
б .ох
тр
2 2
 к dt
2

S
др

(20)
Рассмотрим случай компенсации реактивной силы бойка посредством
пружины.
Движение корпуса будет описываться уравнением:
Fин.к  Fрх  Fох  Fпруж  Fтр  0 .
(21)
Это основное уравнение движения корпуса.
В скалярном виде в фазе рабочего хода оно будет выглядеть так:
 Fин.к  Fрх  Fох  Fпруж  Fтр  0 .
(22)
Сила инерции корпуса:
Fин.к  mк
d 2 xк
.
dt
(23)
Сила, действующая со стороны пружины:
Fпруж  ( xк  L0 пруж )с .
(24)
Подставляя (5), (6), (23), (24) в (22), получим:
mк
d 2 xк
 pSб . рх  pSб .ох  ( xк  L0 пруж )с  Gf тр .
dt
(25)
60
Окончательно получаем систему уравнений, описывающих движение
корпуса и бойка в фазе рабочего хода с компенсацией усилия бойка посредством
пружины:
 d 2 xб
mб dt  pSб .ох  pSб . рх  0,5 H  d1  d3  0,012  pf тр. м ;

 dV  Q  S dxб ;
н
б .ох
 dt
dt

n

 p  p  Vi 1  ;

i
 i 1
 Vi 

2
 d xк
mк dt  pSб . рх  pSб .ох  ( xк  L0 пруж )с  Gf тр .
(26)
Увеличение скоростей и масс элементов ударной системы значительно
влияет на характеристики самой ударной системы, а также сказывается на работе
манипулятора машины. Для решения этой проблемы применяются специальные
устройства, уменьшающие разрушительное действие удара на конструкцию машины. Принцип их работы основан на аккумулировании кинетической энергии,
поглощении этой энергии, или же на комбинации 2 этих способов.
На основе способов восприятия силы отдачи составлены расчетные и
принципиальные схемы гидромолотов и механизмов подачи, а также динамические схемы, показывающие взаимодействие между различными элементами системы в период рабочего хода бойка.
Разработана математические модели гидромолота и механизма подачи
отдельно для варианта компенсации усилия отдачи посредством дросселя и пружины в период рабочего хода бойка, в которую вошли дифференциальные уравнения движения бойка и корпуса, а также уравнения механики твёрдого тела,
жидкости и газа, описывающие состояние гидропневмоаккумулятора.
61
4.4 Исследование процесса формирования силы отдачи
При помощи программы, были проведены численные исследования
взаимодействия между гидромолотом и навеской при работе, построены теоретические зависимости в виде графиков функций, проведен сравнительный
анализ и произведён расчёт параметров конструкции.
%ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
%Гидростанция
pn=16*10^6; % Номинальное давление системы
nu=0.4*10^-4; %Вязкость рабочей жидкости
ro=900; %Плотность рабочей жидкости
Qn=107*10^(-3)/60; %Расход рабочей жидкости
Au=2500; %Энергия удара
%Аккумулятор
ma=1.4; %Масса поршня аккумулятора
da=60*10^-3; %Диаметр поршня аккумулятора
b=400; %Диссипативный коэффициент
n=1.4; %Показатель политропы
e=1.2; %Степень сжатия
%La=500*10^-3;
%Гидролинии
Lntr=10; %Длина напорного трубопровода
Lsltr=10; %Длина сливного трубопровода
dntr=16*10^-3; %Диаметр напорного трубопровода
dsltr=16*10^-3; %Диаметр сливного трубопровода
%Гидроударник
vbdop=10; %Допустимая скорость удара
Rot=30000; %Сила отдачи
62
%Золотник
mz=1.4; %Масса золотника
Lz=26*10^-3; %Ход золотника
du1=9*10^-3; %Диаметр плунжера камеры управления 1
du2=6*10^-3; %Диаметр плунжера камеры управления 2
%Корпус
dku1=10*10^-3; %Диаметр канала управления 1
dku2=10*10^-3; %Диаметр канала управления 2
Lpku1=12*10^-3; %Длина проточки канала управления 1
Lpku2=12*10^-3; %Длина проточки канала управления 2
mu=0.7; % Коэффициент расхода
mk=400;
Lsopr=24*10^-3;
Lku1=40*10^-3; %Координата проточки канала управления 1 (больший плунжер)
Lku12=100*10^-3; %Координата дополнительной проточки канала управления 1 (больший
плунжер)
Lku2=124*10^-3; %Координата проточки канала управления 2 (меньший плунжер)
%Боёк
L1=0*10^-3;
L2=60*10^-3;
L3=63*10^-3;
L4=60*10^-3;
L5=0*10^-3;
%Уплотнительные манжеты
ftr=0.05;
H=10*10^-3;
Hm=8*10^-3;
d1=125*10^-3;
d3=110*10^-3;
%Для гидроцилиндра
dmg=40*10^-3;
63
%Навеска
ftrk=0.1;
c=2*10^6; %c=3.265*10^6;
Lpruj=10*10^-3;
Ej=1360*10^6;
b=000;
%Гидроцилиндр
dpg=50*10^-3;
Spg=pi/4*dpg^2;
L0=500*10^-3;
%Дроссель
ddr1=34*10^-3;
ddr2=34.1*10^-3;
Sdr=pi/4*(ddr2^2-ddr1^2);%1,9635*10^-5
cdr=1*10^4;
mdr=50*10^-3;
%Производные от входных параметров
g=9.81;
pg0=0.8*pn; %Давление предварительной зарядки аккумулятора
Sa=pi/4*da^2; %Площадь поршня аккумулятора
Sntr=pi/4*dntr^2; %Площадь сечения напорного трубопровода
Ssltr=pi/4*dsltr^2; %Площадь сечения сливного трубопровода
Su1=du1^2*pi/4; %Площадь камеры управления 1
Su2=du2^2*pi/4; %Площадь камеры управления 2
Sku1=pi/4*dku1^2; %Площадь сечения канала управления 1
Sku2=pi/4*dku2^2; %Площадь сечения канала управления 1
%Sdr=ddr^2*pi/4; %Площадь дросселя
% ODE
dt=1*10^-4; %Шаг по времени
t0=0; %Начальное время
64
vb0=0; %Начальная скорость бойка
xb0=0; %Начальное перемещение бойка
va0=0; %Начальная скорость поршня аккумулятора
xa0=0; %Начальное перемещение поршня аккумулятора
%ИНЖЕНЕРНЫЙ РАСЧЕТ
%Расчёт параметров гидроударника
psr=pn*(e+1)/(2*e) %Среднее давление
mb=2*Au/(vbdop^2) %Масса бойка
vntr=4*Qn/(pi*dntr^2) %Максимальная скорость движения в напорном трубопроводе
Rentr=(vntr*dntr)/nu %Число Рейнольдса для напорной магистрали
Lambda_ntr=0.316/(Rentr^0.25) %Коэффициент потерь для напорной магистрали
delta_pntr=Lambda_ntr*(Lntr/dntr)*vntr^2/2*ro %Потери давления в напорной магистрали
pntr=psr-delta_pntr %Давление в гидроударнике
Ftrrh=pi*(d1+d3+0.012)*H/2*pntr*ftr %Сила трения в манжетах при рабочем ходе бойка
Lraz=Au*(2*e)/(Rot*(e+1)) %Длина разгона бойка
Sbr=(Au/Lraz+Ftrrh)/pntr %Рабочая площадь
Vr=Sbr*Lraz; %Рабочий объём
traz=mb*vbdop/((pntr*Sbr)-Ftrrh) %Время разгона бойка
vsrraz=vbdop/2 %Средняя скорость бойка при разгоне
delta_Va=Vr %Запас аккумулятора
tzar=delta_Va/Qn %Время зарядки аккумулятора
tvz=tzar %Время обратного хода бойка
vsrvz=Lraz/tvz %Средняя скорость обратного хода бойка
psl=2*10^6;
Ftroh=(pi*(d1+0.006)*H/2*pntr+pi*(d3+0.006)*H/2*psl)*ftr %Сила трения в манжетах при обратном ходе бойка
Sboh=fzero('Sboh_function_tren',0.0001,eps) %Площадь камеры обратного хода
Sbrh=Sboh+Sbr %Площадь камеры рабочего хода
tcyc=traz+tvz %Время цикла
65
nud=1/tcyc %Частота ударов
kpd=Au*nud/(pn*Qn) %Кпд системы
Vga=exp(log(pntr/pg0)/n)*delta_Va/(exp((log(pntr/pg0)/n))-1) %Объём аккумулятора
(Vga=exp((log((Vr)/(exp(1/n*log(pn/pg0))-1))*n+log(pn/pg0))/n))
Vamin=Vr/(e-1) %Минимальный объём аккумулятора
Vamax=Vamin*e %Максимальный объём аккумулятора
La=Vga/Sa %Длина аккумулятора
%МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
chc=1;
i=1;
p(i)=pntr;
delta_psl(i)=0;
force(i)=0;
t(i)=0;
a(i)=0;
vz(i)=0;
xz(i)=0;
ak(i)=0;
ak_pruj(i)=0;
ak_bez(i)=0;
vk(i)=0;
xk(i)=0;
forsek(i)=0;
forsek_pruj(i)=0;
forsek_bez(i)=0;
for ud=1:chc %Число циклов гидроударника
vb(i)=vb0; %Начальное значение скорости бойка
xb(i)=xb0; %Начальное значение перемещения бойка
66
%vz(i)=0; %Начальное значение скорости золотника
%xz(i)=0; %Начальное значение перемещения золотника
Ftr(i)=(pi*(d1+0.006)*H/2*p(i)+pi*(d3+0.006)*H/2*delta_psl(i))*ftr;
%Обратный ход бойка
V(i)=0; %Начальный объём
p0vz=p(i); %Давление газа в аккумуляторе в начале рабочего цикла
while xb(i)<=Lraz %Цикл значений перемещений бойка
t(i+1)=t(i)+dt; %Время
Foh(i)=Sboh*p(i);
Frh(i)=Sbrh*delta_psl(i);
ab(i+1)=(Foh(i)-Frh(i)-Ftr(i))/mb; %Ускорение бойка
vb(i+1)=vb(i)+ab(i+1)*dt; %Скорость бойка
xb(i+1)=xb(i)+vb(i+1)*dt; %Перемещение бойка
%Корпус
ak(i+1)=0;
ak_pruj(i+1)=0;
ak_bez(i+1)=0;
vk(i+1)=0;
vk_pruj(i+1)=0;
vk_bez(i+1)=0;
xk(i+1)=xk(i)+vk(i+1)*dt;
xk_pruj(i+1)=0;
xk_bez(i+1)=0;
% Переключение золотника в положение "рабочий ход"
if xz(i)<=Lz
67
az(i+1)=Su1/mb*p(i)-Su2/mb*p(i);
vz(i+1)=vz(i)+az(i+1)*dt;
xz(i+1)=xz(i)+vz(i+1)*dt;
else
az(i+1)=0;
vz(i+1)=0;
xz(i+1)=xz(i);
end;
if xb(i)>=Lku1
az(i+1)=Su1/mb*p(i)-Su2/mb*p(i);
vz(i+1)=vz(i)+az(i+1)*dt;
xz(i+1)=xz(i)+vz(i+1)*dt;
elseif ud==1
az(i+1)=0;
vz(i+1)=0;
xz(i+1)=xz(i);
else
az(i+1)=-Su2/mz*p(i)+Su1/mz*delta_psl(i);
vz(i+1)=vz(i)+az(i+1)*dt;
xz(i+1)=xz(i)+vz(i+1)*dt;
end;
if xz(i)>Lz xz(i+1)=Lz; end;
if xz(i)>=Lz vz(i+1)=0; end;
if xz(i)<0 xz(i+1)=0; end;
if xz(i)<=0 vz(i+1)=0; end;
dV=Qn*dt-Sboh*abs(xb(i+1)-xb(i)); %Приращение объёма
68
V(i+1)=V(i)+dV; %Текущее значение объёма газа в аккумуляторе
if p(i)>=pn p(i+1)=pn; else p(i+1)=p0vz*((La*Sa)/(La*Sa-V(i)))^n; end %Текущее значение давления
delta_psl(i+1)=0.158*(nu/dsltr)^0.25*Lsltr*ro/dsltr*abs(vb(i+1)*Sbrh/Ssltr)^1.75; %Давление в сливной магистрали
force(i+1)=p(i)*Sboh-delta_psl(i)*Sbrh;
Ftr(i+1)=(pi*(d1+0.006)*H/2*p(i+1)+pi*(d3+0.006)*H/2*delta_psl(i+1))*ftr;
forcek(i+1)=ak(i+1)*mk;
forcek_pruj(i+1)=ak_pruj(i+1)*mk;
forcek_bez(i+1)=ak_bez(i+1)*mk;
i=i+1; %Счётчик цикла значений перемещений бойка
end %
'ОК - обратный ход'
%Переключение золотника в положение "рабочий ход"
while xz(i)<=(Lz*2/3)
t(i+1)=t(i)+dt;
Foh(i)=Sboh*p(i);
Frh(i)=Sbrh*delta_psl(i);
az(i+1)=Su1/mb*p(i)-Su2/mb*p(i);
vz(i+1)=vz(i)+az(i+1)*dt;
xz(i+1)=xz(i)+vz(i+1)*dt;
%Корпус
ak(i+1)=0;
ak_pruj(i+1)=0;
ak_bez(i+1)=0;
69
vk(i+1)=0;
vk_pruj(i+1)=0;
vk_bez(i+1)=0;
xk(i+1)=xk(i)+vk(i+1)*dt;
xk_pruj(i+1)=0;
xk_bez(i+1)=0;
ab(i+1)=0;
vb(i+1)=0;
xb(i+1)=xb(i);
if xz(i)>Lz xz(i+1)=Lz; end;
dV=Qn*dt-Sboh*abs(xb(i+1)-xb(i)); %Приращение объёма
V(i+1)=V(i)+dV; %Текущее значение объёма газа в аккумуляторе
if p(i)>=pn p(i+1)=pn; else p(i+1)=p0vz*((La*Sa)/(La*Sa-V(i)))^n; end %Текущее значение давления
delta_psl(i+1)=0.158*(nu/dsltr)^0.25*Lsltr*ro/dsltr*abs(vb(i+1)*Sbrh/Ssltr)^1.75; %Давление в сливной магистрали
force(i+1)=p(i)*Sboh-delta_psl(i)*Sbrh;
Ftr(i+1)=(pi*(d1+0.006)*H/2*p(i+1)+pi*(d3+0.006)*H/2*delta_psl(i+1))*ftr;%??????????
forcek(i+1)=ak(i+1)*mk;
forcek_pruj(i+1)=ak_pruj(i+1)*mk;
forcek_bez(i+1)=ak_bez(i+1)*mk;
i=i+1;
end
'ОК - переключение золотника в положение "рабочий ход"'
Va=La*Sa-V(i); %Объём газа в аккумуляторе в начале рабочего хода
70
%Рабочий ход бойка
vb(i)=0; %
V(i)=0; %
p0r=p(i);%
while xb(i)>=0 %
t(i+1)=t(i)+dt; %
Qpot=(abs(vb(i))*(Sbr)); %
Foh(i)=Sboh*p(i);
Frh(i)=Sbrh*p(i);
Ftrmg=p(i)*Hm/2*pi*(dmg+0.005)*ftr*3;
ab(i+1)=-Sbr/mb*(p(i))+Ftr(i)/mb;
vb(i+1)=vb(i)+ab(i)*dt-vk(i); %
xb(i+1)=xb(i)+vb(i+1)*dt; %
%Корпус
ak(i+1)=Sbr/mk*(p(i))-0*xk(i)*c/mk-g*ftrk(vk(i)^2*Spg^2*ro/(2*mu^2*Sdr^2)+p(i))*Spg/mk-0*abs(vk(i))*b/mk-Ftrmg/mk;
ak_pruj(i+1)=Sbr/mk*(p(i))-g*ftrk-1*(xk(i)+Lpruj)*c/mk-0*abs(vk(i))*b/mk;
ak_bez(i+1)=Sbr/mk*(p(i))-g*ftrk;
vk(i+1)=vk(i)+ak(i)*dt;
vk_pruj(i+1)=vk_pruj(i)+ak_pruj(i+1)*dt;
vk_bez(i+1)=vk_bez(i)+ak_bez(i+1)*dt;
xk(i+1)=xk(i)+vk(i+1)*dt;
xk_pruj(i+1)=xk_pruj(i)+vk_pruj(i+1)*dt;
xk_bez(i+1)=xk_bez(i)+vk_bez(i+1)*dt;
%Переключение золотника в положение "обратный ход"
71
if xz(i)>=0
az(i+1)=-Su2/mz*p(i)+Su1/mz*delta_psl(i);
vz(i+1)=vz(i)+az(i+1)*dt;
xz(i+1)=xz(i)+vz(i+1)*dt;
else
az(i+1)=0;
vz(i+1)=0;
xz(i+1)=xz(i);
end;
if xb(i)<=(Lku12-L2)
az(i+1)=-Su2/mz*p(i)+Su1/mz*delta_psl(i);
vz(i+1)=vz(i)+az(i+1)*dt;
xz(i+1)=xz(i)+vz(i+1)*dt;
else
az(i+1)=Su1/mb*p(i)-Su2/mb*p(i);
vz(i+1)=vz(i)+az(i+1)*dt;
xz(i+1)=xz(i)+vz(i+1)*dt;
end;
if xz(i)>Lz xz(i+1)=Lz; end;
if xz(i)<0 xz(i+1)=0; end;
dV=abs(xb(i+1)-xb(i))*Sbr-Qn*dt; %
V(i+1)=V(i)+dV; %
if p(i)>pn p(i+1)=pn; else p(i+1)=p0r*((Va)/(Va+V(i+1)))^n; end %
delta_psl(i+1)=0; %
force(i+1)=p(i)*Sbr;
Ftr(i+1)=pi*(d1+d3+0.012)*H/2*p(i+1)*ftr;
forcek(i+1)=ak(i+1)*mk;
forcek_pruj(i+1)=ak_pruj(i+1)*mk;
72
forcek_bez(i+1)=ak_bez(i+1)*mk;
i=i+1; %
end %
'ОК - рабочий ход'
%v_boika=vb(i)
mb=10^70;
%Переключение золотника
while xz(i)>=(Lz/3)
t(i+1)=t(i)+dt;
Foh(i)=Sboh*p(i);
Frh(i)=Sbrh*p(i);
Ftrmg=p(i)*Hm/2*pi*(dmg+0.005)*ftr*3;
az(i+1)=-Su2/mz*p(i)+Su1/mz*delta_psl(i);
vz(i+1)=vz(i)+az(i+1)*dt;
xz(i+1)=xz(i)+vz(i+1)*dt;
if xb<=(-Lsopr)
mb=50;
%Боёк
ab(i+1)=Sbr/mb*(p(i))+Ftr(i)/mb;
vb(i+1)=0; %
xb(i+1)=-Lsopr;
%Корпус
mk=mk+mb;
ak(i+1)=Sbrh/mk*p(i)-g*ftrk-0*xk(i)*Ej*Spg/(mk*L0)-0*xk(i)/mk*c(vk(i)^2*Spg^2*ro/(2*mu^2*Sdr^2)+p(i))*Spg/mk-Ftrmg/mk-abs(vk(i))*b/mk;
73
ak_pruj(i+1)=Sbrh/mk*p(i)-g*ftrk-1*(xk(i)+Lpruj)/mk*c-0*abs(vk(i))*b/mk;
ak_bez(i+1)=Sbrh/mk*p(i)-g*ftrk;
vk(i+1)=vk(i)+ak(i+1)*dt;
vk_pruj(i+1)=vk_pruj(i)+ak_pruj(i+1)*dt;
vk_bez(i+1)=vk_bez(i)+ak_bez(i+1)*dt;
xk(i+1)=xk(i)+vk(i+1)*dt;
xk_pruj(i+1)=xk_pruj(i)+vk_pruj(i+1)*dt;
xk_bez(i+1)=xk_bez(i)+vk_bez(i+1)*dt;
else
mb=10^70;
%Боёк
ab(i+1)=Sbr/mb*(p(i))+Ftr(i)/mb;
vb(i+1)=vk(i); %
xb(i+1)=xb(i)+vb(i+1)*dt;
%Корпус
ak(i+1)=Sbrh/mk*p(i)-g*ftrk-0*xk(i)*Ej*Spg/(mk*L0)-0*xk(i)/mk*c(vk(i)^2*Spg^2*ro/(2*mu^2*Sdr^2)+p(i))*Spg/mk-abs(vk(i))*b/mk;
ak_pruj(i+1)=Sbrh/mk*p(i)-g*ftrk-1*(xk(i)+Lpruj)/mk*c-abs(vk(i))*b/mk;
ak_bez(i+1)=Sbrh/mk*p(i)-g*ftrk;
vk(i+1)=vk(i)+ak(i+1)*dt;
vk_pruj(i+1)=vk_pruj(i)+ak_pruj(i+1)*dt;
vk_bez(i+1)=vk_bez(i)+ak_bez(i+1)*dt;
xk(i+1)=xk(i)+vk(i+1)*dt;
xk_pruj(i+1)=xk_pruj(i)+vk_pruj(i+1)*dt;
xk_bez(i+1)=xk_bez(i)+vk_bez(i+1)*dt;
end;
if xz(i)<0 xz(i+1)=0; end;
dV=abs(xb(i+1)-xb(i))*Sbr-Qn*dt; %
V(i+1)=V(i)+dV; %
74
if p(i)>pn p(i+1)=pn; else p(i+1)=p0r*((Va)/(Va+V(i+1)))^n; end %
delta_psl(i+1)=0; %
force(i+1)=p(i)*Sbr;
Ftr(i+1)=pi*(d1+d3+0.012)*H/2*p(i+1)*ftr;
forcek(i+1)=ak(i+1)*mk;
forcek_pruj(i+1)=ak_pruj(i+1)*mk;
forcek_bez(i+1)=ak_bez(i+1)*mk;
i=i+1;
end
'ОК - переключение золотника в положение "обратный ход"'
mk=400;
end %
figure;
plot(t,forcek/1000,'-k','LineWidth',3);
grid on;
xlabel('Время, с');
ylabel('Сила, Н');
hold on;
plot(t,forcek_pruj/1000,'--k','LineWidth',3);
plot(t,forcek_bez/1000,':k','LineWidth',3);
hAxes=gca;
set(hAxes,'FontName','GOST type
A','FontSize',18,'FontAngle','Italic','FontWeight','bold','GridLineStyle','-');
legend('с компенсацией посредством дросселя','с компенсацией посредством пружины','без
компенсации',2);
figure;
plot(t,xk,'-k','LineWidth',3);
75
grid on;
xlabel('Время, с');
ylabel('Сила, Н');
hold on;
plot(t,xk_pruj,'--k','LineWidth',3);
plot(t,xk_bez,':k','LineWidth',3);
hAxes=gca;
set(hAxes,'FontName','GOST type
A','FontSize',18,'FontAngle','Italic','FontWeight','bold','GridLineStyle','-');
legend('с компенсацией посредством дросселя','с компенсацией посредством пружины','без
компенсации',2);
figure;
plot(t,vk,'-k','LineWidth',3);
grid on;
xlabel('Время, с');
ylabel('Сила, Н');
hold on;
plot(t,vk_pruj,'--k','LineWidth',3);
plot(t,vk_bez,':k','LineWidth',3);
hAxes=gca;
set(hAxes,'FontName','GOST type
A','FontSize',18,'FontAngle','Italic','FontWeight','bold','GridLineStyle','-');
legend('с компенсацией посредством дросселя','с компенсацией посредством пружины','без
компенсации',2);
Боёк под действием действующих на него сил со стороны камеры обратного и рабочего хода, сил трения совершает возвратно-поступательное
движение. Результирующая этих сил является движущей силой, перемещающей
боёк (рис. 4.8).
76
Рис. 4.8 Зависимость сил, действующих на боек, от времени
Под
действием
движущей
силы
боек
совершает
возвратно-
поступательные движения. При его движении возникает реактивная сила отдачи, равная по величине движущей силе, и направленная в сторону, противоположную перемещению бойка. Эта сила способствует ослаблению поджатия
инструмента гидромолота к обрабатываемой поверхности, а ее цикличность
оказывает разрушительное воздействие на манипулятор технологической машины. Наибольшая сила, действующая на стрелу машины, возникает в процессе рабочего хода бойка и в момент его удара о инструмент. Поэтому, целесообразно рассмотреть только фазу рабочего хода бойка.
На рис. 4.9 представлен график зависимости силы, воздействующей на
корпус гидромололота в период рабочего хода бойка, от времени.
77
Рис. 4.9 Зависимости силы, воздействующей на корпус гидромолота в
период рабочего хода бойка, от времени.
В начале рабочего хода происходит мгновенный скачек силы, воздействующей на корпус, так как рабочая камера гидромолота соединяется с напорной магистралью. В процессе рабочего хода сила отдачи уменьшается в результате понижения давления в напорной магистрали за счёт разрядки аккумулятора, а в конце опять происходит её увеличение, так как в этот момент
боёк произвёл удар по инструменту.
Также на рис. 4.9 представлены зависимости силы отдачи по времени с
компенсацией усилия отдачи посредством дросселя и пружины. Стоит отметить, что в случае использования дросселя в начале рабочего хода бойка практически нет скачка воздействующей силы, а после удара по инструменту эта
сила практически обращается в нуль. Усилие отдачи уменьшается плавно, что
увеличивает долговечность навески.
78
При воздействии усилия отдачи, корпус начинает двигаться в сторону,
противоположную перемещению бойка. На рис. 4.10 и 4.11 представлены графики смещения и скорости корпуса от времени в период рабочего хода. При
компенсации усилия отдачи дросселем перемещение корпуса составляет всего
2 мм, а посредством пружины – 9 мм. Скорость корпуса при компенсации
усилия отдачи посредством дросселя представляет собой практически линейную зависимость. Скорость в этом случае растет незначительно.
Рис. 4.10 График смещения корпуса от времени в период рабочего хода.
79
Рису 4.11 График скорости корпуса от времени в период рабочего хода.
Анализ графиков 4.10 – 4.11 показал, что для компенсации усилия отдачи гидромолота целесообразно использовать дроссель, так как перемещение
корпуса от обрабатываемо среды в этом случае составляет 2 мм. Это позволяет более полно реализовать такие характеристики гидравлического ударного
устройства, как энергию удара, КПД и т.д.
80
Заключение
1. Путем анализа существующих работ, выявлено, что наименьшая энергоёмкость при разрушении мерзлого грунта, обеспечивается энергией удара не
менее 2500 Дж.
2. Существующие модели гидромолотов, базирующихся на экскаваторах 2
класса не обладают достаточной ударной мощностью для эффективной разработки мерзлых грунтов.
3. Моделирование процесса отдачи гидромолота позволило выяснить, что при
дросселировании рабочей жидкости существенно снижается воздействие
ударных нагрузок на базовую машину.
4. Анализ полученных данных позволяет обосновать применение мощных
гидромолотов на фронтальных погрузчиках при наличии компенсирующих
устройств дроссельного типа.
5. При устранении недостатков рассмотренных конструкций возможно создание работоспособного активного рабочего органа фронтального колесного
погрузчика, оснащенным гидромолотом с энергией удара не менее 2500 Дж.
81
Список использованных источников
1. Цытович Н. А. Механика мерзлых грунтов. М.: – Высшая школа, 1973.
2. Сагинов А.С., Кичигин А.Ф., Лазуткин А.Г., Янцен И.А. Гидропневмоударные системы исполнительных органов горных и строительно-дорожных
машин. – М.: Машиностроение, 1980. – 220 с.
3. Н.Г. Домбровский, М.И. Гальперин Строительные машины. Ч.II. – М.:
Высшая школа, 1985. – 455 с.
4. Кузнецова В.Н., Завьялов А.М. Разработка мёрзлых грунтов землеройными
машинами: монография. – Омск: ООО «Издательство «Апельсин», 2011 – 224 с.
5. Суриков В.В Механика разрушения мёрзлых грунтов. – Л.: Стройиздат.
Ленинградское отд-ние., 1979. – 128 с.
6. Зеленин А.Н. и др. Машины для земляных работ. – М.: Машиностроение,
1975.
7. Лобанов Д.П.,. Горовиц В.Б, Фонберштейн Е.Г. и др. Машины ударного
действия для разрушения горных пород. – М.: Недра, 1983. – 152 с.
8. Войцеховский Б.В., Войцеховская Ф.Ф. Разрушение крепких горных пород ударами высокой энергии при проходке и бурении. – Новосибирск: Наука.
Сиб. отд-ние, 1992. – 110 с.
9. Ушаков Л.С., Котылев Ю.Е., Кравченко В.А. Гидравлические машины
ударного действия. – М.: Машиностроение, 2000. – 416 с.
10. Гидроударники для проведения восстающих выработок в крепких породах / А.А. Алейников, П.М. Пересада, И.И. Сторчак // Уголь Украины. – 1984. №5. – С. 25-26.
11. Соревнование гидроударников в г. Ванта. – Финляндия: АО "Раммер",
1988. – 8 с.
12. Горбунов В.Ф., Ешуткин Д.Н. и др. Гидравлические отбойные молотки и
бурильные молотки. – Новосибирск: Изд-тво ИГД СО РАН СССР, 1983. – 104 с.
82
13. Божанов А.А. Улучшение условий и охраны труда операторов фронтальных погрузчиков агропромышленного комплекса за счет повышения устойчивости и эргономичности / Канд. диссертация, 2007.
12. Песоцкая Р.И., Саблев А.В., Усенко В.Н. Взаимодействие гидромолота и
гидравлического экскаватора // Строительные и дорожные машины. – 1990. №8. – С. 11.
13. Недорезов И.А., Исаев О.К., Иванов Р.А., Пучков В.В. Опыт эксплуатации и результаты испытаний пневмомолотов на гидравлических экскаваторах //
Строительные и дорожные машины. – 1980. – №5. – С. 7-10.
14. Иванов Р.А., Гераськин С.В. Амортизаторы к навесным ударным устройствам // Материалы Международного симпозиума "Механизмы и машины
ударного, периодического и вибрационного действия". – Орел, 2000. – С. 56-59.
15. Дмитревич Ю.В. Гидравлические молоты // Строительные и дорожные
машины. – 1988. - №5. – С. 21-22.
16. А.С. № 1240828 (СССР).
17. Дмитревич Ю.В. Виброзащитная подвеска гидромолота // Основные
средства. – 2005 – № 8 – С. 24-25.
83
84
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа