Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Кутумов Алексей Анатольевич

Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов
<
Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кутумов Алексей Анатольевич. Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.05.04 : Новосибирск, 2004 262 c. РГБ ОД, 61:05-5/1312

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и объект исследований 9

1.1. Существующие технологии разрушения мёрзлых грунтов 9

1.2. Машины для разработки мёрзлых грунтов ударной нагрузкой 19

1.3. Направления исследований разработки мёрзлых грунтов ударной нагрузкой 41

1.4. Выводы и задачи исследований 54

2. Обеспечение основных параметров пневмоударного механизма 57

2.1. Выбор параметров ударного узла 57

2.2. Обоснование типа воздухораспределительного устройства 68

2.3. Тип навески 84

2.4. Тип носителя 92

Выводы 96

3. Численные исследования динамики пневмоударного механизма 97

3.1. Допущения и ограничения 97

3.2. Расчётная схема и уравнения,динамики пневмоударного механизма 111

3.3. Энергетические характеристики 119

3.4. Вибрационные и шумовые характеристики 153

Выводы 170

4. Экспериментальные исследования 172

4.1. Объект исследований. Программное и аппаратное обеспечение 172

4.2. Установление энергетических характеристик 179

4.3. Установление вибрационных и шумовых характеристик 182

4.4. Методика расчёта навесного пневматического молота (инженерная методика — рекомендация) 183

Выводы 185

5. Направления и перспективы дальнейших исследований 187

5.1. Прогнозирование энергетических параметров пневмоударных механизмов 187

5.2. Прогнозирование исполнений пневмоударных механизмов 187

5.3. Прогнозирование навески и носителя 188

5.4. Основные задачи последующих исследований 189

Выводы 189

Заключение 191

Литература

Введение к работе

Актуальность проблемы. Производство земляных работ в зимнее время при строительстве новых промышленных и гражданских объектов, а также ведение аварийных работ по ремонту подземных коммуникаций требует применения все более совершенного специализированного оборудования для разработки мёрзлых грунтов.

Из всего многообразия разрабатываемых грунтов большие трудности возникают в процессе разрушения мёрзлых грунтов, разработка которых является трудоёмким и малопроизводительным процессом. Стоимость разработки чрезвычайно высока и во много раз превышает стоимость разработки грунтов в летний период, поскольку прочность мёрзлого грунта в десятки раз выше прочности не мёрзлого грунта.

Почти все типы землеройных машин мало используются в зимний период. Если бы были созданы методы и средства, позволяющие осуществлять разработку мёрзлых грунтов с производительностью, близкой к производительности в летних условиях, общий объём земляных работ, выполняемых ежегодно в стране, значительно бы возрос.

Непосредственная эффективность разработки мёрзлого грунта землеройными машинами существующих типов практически невозможна, поэтому для успешной разработки таких грунтов требуется создание новых специальных конструкций машин типа экскаваторов с ковшом активного действия и навесных молотов, среди которых пневматические молоты даже в сравнении с гидравлическими являются предпочтительными.

Данная работа выполнялась по научному направлению гос. per. № 01940009360 Новосибирского государственного архитектурно - строительного университета «Разработка на основе импульсных систем новых и повышение эффективности существующих ручных машин и инструментов, применяемых в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве в условиях Сибири».

Идея исследований. Использование положительных качеств дроссельного пневмоударного механизма с центральной воздухоподводящей трубкой (ДПУМ(Т)) в навесных пневматических машинах ударного действия.

Цель исследования. Создание пневмоударного механизма (ПУМ) навесного пневматического молота с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Задачи исследования;

- обеспечение параметров физико-математической модели дроссельного пневмоударного механизма с подвижной центральной воздухоподводящей трубкой и предкамерой сетевого воздуха;

- установление баро- и термодинамических зависимостей ДПУМ(Т);

- установление параметров рабочего процесса механизма и уточнение методики его инженерного расчета;

- создание экспериментального образца навесного пневматического молота с ДПУМ(Т) и предкамерой сетевого воздуха, исследование и испытание его в лабораторных условиях.

Методы исследования. Применен комплексный метод, включающий аналитический обзор и обобщение известного опыта; теоретические разработки с использованием методов механики; математическое моделирование рабочих процессов пневмоударного механизма с целью установления рациональных соотношений между геометрическими и энергетическими параметрами.

На защиту выносятся следующие положения, относящиеся к пневматическому молоту:

- физико-математическая модель рабочего процесса ДПУМ(Т);

- баро- и термодинамические процессы в камерах рабочего и холостого ходов ДПУМ(Т);

- результаты исследования ДПУМ(Т) с различными настройками по определению рациональных соотношений параметров.

Достоверность научных положений обоснована:

- анализом ситуации по исследуемой проблеме и использованием опыта исследования и создания эффективного оборудования по разработке мёрзлых грунтов;

- анализом физико-математических моделей, которые использовались ранее при создании ПУМ;

- сопоставлением параметров рабочего цикла ДПУМ(Т), полученных при аналогичных исследованиях другими авторами.

Научная новизна заключается в следующем:

- предложена физико-математическая модель рабочего процесса пневматического молота с ДПУМ(Т) и предкамерой сетевого воздуха;

- получены и исследованы баро- и термодинамические зависимости рабочего цикла ДПУМ(Т) пневматического молота;

- получены оптимальные соотношения параметров ДПУМ(Т) пневматического молота.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- разработан и изготовлен навесной пневматический молот с ДПУМ(Т) для разрушения мёрзлых грунтов;

- разработана методика инженерного расчета и выбора основных параметров навесного пневматического молота.

- новый навесной пневматический молот с ДПУМ(Т) используется в учебном процессе в качестве наглядного пособия по учебным дисциплинам «Строительные машины» и «Механизация и автоматизация строительства» в НГАСУ (Сибстрин).

Личный вклад автора заключается в следующем:

- сформулированы основные принципы и подходы теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выполнение задач исследований;

- предложены и обоснованы рациональные параметры ДПУМ(Т) с предкамерой сетевого воздуха;

- предложена и исследована физико-математическая модель рабочего процесса навесного пневматического молота с дроссельным воздухораспре-делением с подвижной центральной воздухоподводящей трубкой и предкамерой сетевого воздуха;

- предложено виброзащитное пневмобаллонное устройство к навесному пневматическому молоту;

- предложены формулы для инженерного расчета и выбора основных параметров навесного пневматического молота для разработки мёрзлых грунтов.

Апробация исследований. Изложенные в диссертации результаты обсуждались на 59, 60 и 61-й научно-технической конференции НГАСУ (Сибст-рин) (Новосибирск 2002 - 2004 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах и 1 патенте РФ, на изобретение.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 262 страницах основного машинописного текста, содержит 109 рисунков и 37 таблиц. Список литературы включает 246 наименований. В приложения включены программа расчета и другие материалы.

В первой главе производится анализ современного мирового состояния существующих технологий и машин для разработки мёрзлых грунтов, показаны тенденции в развитии этой области техники и определены задачи исследования.

Во второй главе производится обоснование выбора основных параметров ударного узла навесного пневматического молота в зависимости от категории мёрзлого грунта. Представлены зависимости энергии удара, необходимой для разрушения мёрзлого грунта, от категории мёрзлого грунта, Также произведен анализ существующих типов воздухораспределительных устройств существующих ПУМ и дано обоснование применения дроссельного воздухораспределения с подвижной центральной воздухоподводящей трубкой именно для применения в машинах для разработки мёрзлых грунтов. Здесь же представлен тип навесного оборудования, предложено виброзащитное устройство в виде пневмобаллонов и тип шасси, на котором может быть размещено это оборудование.

В третьей главе представлены численные исследования динамики пневмоударного механизма. Здесь рассмотрены допущения и ограничения, которые необходимо учитывать при создании расчетной схемы и физико-математической модели работы ПУМ, представлены уравнения динамики ПУМ. В результате численных исследований были получены оптимальные соотношения геометрических и энергетических параметров, а также результаты вибрационных и шумовых параметров.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований. Дано краткое описание конструкции спроектированного навесного пневматического молота, принципа его работы и необходимое оборудование для проведения исследований Приведены результаты сопоставления численных и экспериментальных исследований, а также методика расчета навесного пневматического молота (инженерная методика).

В пятой главе представлены направления и перспективы дальнейших исследований в части исполнений ПУМ, прогнозирования их энергетических параметров, а также прогнозирования исполнения навески и носителя.

В заключении сформулированы результаты работы, возможности применения их в практике создания машин для разработки мёрзлых грунтов.

Автор считает своим приятным долгом высказать благодарность кандидату технических наук, доценту Д.Э. Абраменкову за существенную помощь в обсуждении направлений и результатов исследования, доктору физико-математических наук, профессору С.А. Гурченкову, кандидату технических наук, доценту А.А. Денисенко за настойчивое подталкивание к написанию данной работы, а также бывших соратников по работе: ведущих инженеров-конструкторов И.А. Аксенова, В.И. Иванова и многих других. 

Машины для разработки мёрзлых грунтов ударной нагрузкой

Машины ударного действия являются первыми, которые нашли широкое применение для разработки мёрзлых грунтов. Наибольшее распространение получило оборудование в виде клин-молота к экскаваторам. Вместо ковша к подъёмному канату экскаватора подвешивается снаряд весом до (30-40) кН, выполненный в форме долотчатого клина, шара или конуса рис. 1.3 [6], который, после подъёма на определённую высоту, сбрасывается на разрушаемый грунт. Строительные организации оборудуют клин-молотами не только экскаваторы, но и тракторы со специальными стрелами. Для увеличения высоты подъёма клин-молота на стреле экскаваторов монтируется специальный гусёк с блоком. При этом рукоять с ковшом не демонтируется и уборку разрыхлённого грунта можно производить той же машиной. Наибольшее распространение получил клин-молот, верхняя часть которого выполнена в виде цилиндра, переходящего в нижней части в конус с небольшим углом заострения (10-15). Поскольку основная масса снаряда сосредоточена в верхней части, снаряд при внедрении в грунт производит его «выламывание». Производительность клин-молотов низкая, а энергоёмкость высокая. Это объясняется большой затратой энергии на ненаправленные и неэффективные удары по массиву грунта и ее рассеивание в этом массиве.

Более эффективными, по сравнению с клин-молотами являются клиновые рыхлители ударного действия с падающим рабочим органом (рис. 1.4), у которых рабочий орган перемещается по жестким направляющим. Обычно эти машины навешиваются на тракторы средней мощности. Они получили наибольшее распространение из-за сравнительной простоты

и состоят из жестких направляющих, клинообразного рабочего органа, перемещающегося по этим направляющим, лебедки с полиспастом для подъёма рабочего органа в исходное положение и сцепного устройства. Известны также конструкции, у которых рабочий орган монтируется, например, на стреле экскаватора и удерживается во время падения стрелой, совершая перемещение по радиусу.

У клинового рыхлителя, навешенного на трактор Т-100, направляющая рама 5 коробчатого сечения, выполненная в основном из швеллеров, с помощью верхнего 7 и нижнего 13 шарниров закрепляется на опорной стойке 9. Опорная стойка крепится к кронштейну 1, укреплённому на привалочной плоскости коробки перемены передач трактора, и горизонтальными балками 6 - к опорной П-образной раме 3, которая прикреплена в передней части к продольным лонжеронам трактора. Для большей жесткости металлоконструкция имеет нижний 2 и верхний 4 раскосы. В направляющей раме под действием лебёдки 11 перемещается блочная траверса 8, на которой смонтировано сцепное устройство 10, предназначенное для автоматического захвата рабочего органа, выполненного в виде ударной гребёнки 12. Перед транспор тировкой рыхлителя направляющую раму укладывают в горизонтальное положение, поворачивая её вокруг верхнего шарнира. Предварительно необходимо вынуть палец нижнего шарнира, снять верхний раскос и поднять рабочий орган на уровень верхнего шарнира. Рабочий орган при работе машины поднимается в верхнее положение с помощью бульдозерной лебёдки, используемой для подъёма и опускания отвала. При работе рыхлителем, отвал бульдозера закрепляется на опорной раме и выполняет роль противовеса.

Клиновые рыхлители с падающим рабочим органам отличаются конструктивным исполнением основных узлов. Направляющая рама у некоторых рыхлителей исполняется шарнирно - сочленённой в средней части, благодаря чему при транспортировке переводится в горизонтальное положение только верхняя часть, что уменьшает транспортные и габаритные размеры машины.

Применяются различные виды крепления направляющей рамы к металлоконструкции, чаще всего через амортизаторы, что позволяет уменьшить динамические нагрузки на трактор. В ряде конструкций направляющая и в верхней части крепится через амортизаторы.

Рабочие органы рыхлителей выполняются в основном в виде гребёнки, как правило, с тремя клиньями.

Клиновой рыхлитель упрощенной конструкции предложен Саратовским политехническим институтом [24]. Трубчатая направляющая 4 (рис. 1.5), в которой под действием лебёдки 8 перемещается рабочий орган 3, монтируется на специальном каркасе 7 на тракторе. Направляющая крепится к каркасу с помощью шарнирной подвески 5, обеспечивающей возможность поворота трубы в двух плоскостях. В рабочем положении труба закрепляется с помощью специального узла амортизации 9. При транспортировке рыхлителя направляющая укладывается на каркас и закрепляется хомутом. Для устойчивости машины в передней части трактора устанавливается противовес 10.

Обоснование типа воздухораспределительного устройства

К настоящему времени рассмотрено и получили оценку большое количество исследований рабочего процесса, методик расчета и направлений совершенствования пневматических машин ударного действия. Достаточно полная информация по этим вопросам содержится в многочисленных обзорах, статьях и публикациях, которые группируется по направлениям: исследование принципиальных, конструктивных исполнений и рабочего процесса пневмоударного механизма [64, 74-77]; исследования удара и передачи его энергии обрабатываемой среде [64, 78-83]; исследование отдачи и вибрации, изыскание способов и средств их снижения [84-96]; исследование шума, изыскание способов и средств его снижения [97-102]; разработка принципиальных и конструктивных исполнений средств удержания и управления рабочим инструментом (с учётом техноло гического назначения) [74]; классификация признаков пневмоударных механизмов и машин [75-77, 103, 104], отдельных деталей, узлов воздухораспределительных уст ройств [105-108]; диагностика пневмоударных машин, изыскание способов и средств повышения надёжности и долговечности машин [109-119].

Следует отметить, что большинство исследований проводится по нескольким взаимозависящим направлениям, поэтому указанное группирование можно считать условным.

Впервые в России перевод и комментарии к методам расчёта пневматических машин (по Меллеру и Барилю) были выполнены в 1912-13 годах в Томском технологическом институте С.К. Конюховым [111, 112]. Первое каталожное издание по пневматическим машинам вышло в Санкт-Петербурге в 1913 году [113]. Весьма информативными были зарубежные каталожные издания [114, 115], обобщавшие опыт применения и изготовления пневмоударных машин. Однако можно считать, что в России целенаправленное начало развитию теории пневматических машин ударного действия положили работы А. Крюкова (1931 г.) [116], А.П. Германа (1933 г.) [117], Ю.М. Малахова (1934 г.) [118], Л.В. Арнольда (1936 г.) [120].

Уже с 1947 года в области разработки теоретических основ создания и исследования пневматических машин ударного действия важное место занимает школа, возглавляемая Б.В. Суднишниковым. Предложенная им теорема о перемещении массы за время действия силы [119], лежит в основе многих исследований динамики различных пневмоударных машин. Б.В. Суднишниковым совместно с учениками и последователями A.M. Петрее-вым, Н.А. Клушиным, А.Д. Костылевым, К. К. Тупицыным, А.И. Федуло вым и др. предложены и теоретически обоснованы более совершенные рабочие циклы пневмоударных механизмов: буферный [121], повышающий ударную мощность машины; улучшенный [122, 123], снижающий отдачу, амплитуду и скорость вибрации корпуса машины [91, 124, 125], а также динамически уравновешивающий [122, 126, 127], снижающий необходимую силу нажатия на корпус машины ударного действия. Несомненно теоретическую и практическую ценность имеют работы: И.С. Касациера [101] по теории и расчёту строительных пневматических инструментов; В.М. Мосткова [128] по теории пневматического бурения; Ю.Н. Попова [129] по применению теории подобия к исследованию рабочих процессов пневматических молотков.

Значительный вклад в решение теоретических и практических вопросов внёс Е.В. Александров. Сделанное им открытие [83] объясняет волновой процесс передачи удара во взаимосвязи с геометрической формой соударяе-мых элементов и положено в основу решения ряда практических задач. Е.В. Александровым совместно с В.Б. Соколинским сделан весомый вклад в прикладную теорию ударных систем [78].

Заслуживают внимание исследования, проводимые научным коллективом под руководством A.M. Ашавского, по автоматизации процесса проектирования силовых импульсных систем, в частности пневматических. Рассматриваемые им вопросы непосредственно касаются аналитического проектирования: выбор конструктивной схемы (структурный синтез) и расчёт параметров конструктивной схемы (динамический синтез). При этом широко используется метод эталонных модулей [36], позволяющий создавать машины наиболее близкие по параметрам к оптимальным [130].

Создание вибро- и шумобезопасных пневматических машин ударного действия неразрывно связано с исследованиями в области физиологии и гигиены ручного труда. Здесь важное место занимает научная школа Е.Ц. Андреевой-Галаниной.

Установление вибрационных и шумовых характеристик

Измерение вибрационных и шумовых характеристик пневматического молота с ДПУМ(Т) производилось в стенде при усилии нажатия на корпус, равном FH = (2259-2400) Н (рис. 4.4). Запись осциллограмм и их расшифровка осуществлялась посредством аппаратуры «Брюль и Кьер» (Дания). Вибрационные характеристики пневмомолота не превышают установленных значений во всём диапазоне изменения частот (рис. 4.7.а) [60]. Шумовые характеристики пневмомолота несколько превышают значение нормативных документов [60, 62], но эти превышения даже ниже, чем у некоторых ручных пневматических машин ударного действия (рис. 4.7 б). В кабине оператора шум снижается примерно на (45-50) дБ, следовательно превышения значений параметров нормативных документов не будет.

При создании инженерной методики полагается, что известны следующие параметры: энергия единичного удара А, частота ударов /, удельный расход воздуха, ожидаемый коэффициент отскока ку, давление сжатого воздуха р0 в сети (абсолютное), а также безразмерные параметры по результатам моделирования а, Лрщ, ІіХрщ. Предлагается следующий порядок оп ределения основных размеров пневмомолота: рабочая площадь сечения ударника (цилиндра), м -і S = 0,liA(up0) (4.1) где и - скорость ударника, м/с; объём камеры рабочего хода, м3; -/. Vp=6,67A(p0)- ; объём камеры холостого хода, м ; (4.2) Vx=Vp(XpaJl ,гдеЯрач = 7; (4.3) проходное сечение впускного дроссельного канала камеры рабочего хода без учета коэффициента расхода воздуха, м f OjniA/pJ-1; (4.4) данная площадь уточняется с учетом коэффициента расхода /ир после выбора конструктивной компоновочной схемы пневмоударного механизма; проходное сечение впускного дроссельного канала камеры холостого хода без учета коэффициента расхода воздуха, м2: /х = Храц(ЛрацҐ fp (4 5) данная площадь сечения уточняется с учетом коэффициента расхода /лх после выбора конструктивной компоновочной схемы пневмоударного механизма; приведенная длина камеры рабочего хода, м: Lp = V/S)-1 = 6,67A(PoS)-1; (4.6) приведенная длина камеры холостого хода, м: Іх = Гр(Лр щҐ , (4.7) масса ударника, кг m = 2A(uf2; (4.8) длина ударника, м: L = m(pMSf1 = 2Ay(u2pMS)-1 , (4.9) где рм -плотность материала ударника; координата начала выпуска из камеры холостого хода, м: Нх = LphXppa[ = 6,67A, (PoSyl, (4.10) гдеЛ ,вч = «,б; усилие нажатия (подачи) на пневмомолот, Н Fll=2iqoiA(uf1. (4.11) 184

Если сила нажатия / окажется больше его допускаемой величины [FH\, то должна быть пересчитана частота ударов /. Величину усилия [ „]для навесной машины необходимо оговорить в условиях задачи и рассчитать частоту ударов і. Из конструктивных соображений может быть задана рабочая площадь ударника (цилиндра) S, что необходимо оговаривать в условиях задачи, и рассчитана частота ударов /. Под рабочей площадью ударника S подразумевается площадь, со стороны которой формируется импульс силы от давления воздуха.

Выводы При расчетных размерах выпускных трактов обеспечивается практически полное опорожнение рабочих камер ДПУМ(Т). Максимальное расхождение абсолютных значений давления воздуха в характерных точках его изменений не превышает 2,5 % для камеры рабочего хода. Максимальное расхождение абсолютных значений давления воздуха в характерных точках его изменений не превышает 3 % для камеры холосто го хода. Анализ полученных сравнительных результатов по энергетическим характеристикам показывает их хорошее количественное соответствие: - расхождение в значениях по энергии удара не превышает 3 %, - частоте ударов не превышает 2,5 %, - по расходу воздуха 10 %, что находится в пределах возможной погрешности приборов и обработки результатов измерений. Рабочие циклы пневматического молота с ДПУМ(Т) имеют улуч шенные показатели по усилию нажатия и вибрационным характеристикам в сравнении с аналогами, несмотря на большие площади сечения ударников.

Прогнозирование исполнений пневмоударных механизмов

В современных конструкциях ПУМ с различными типами воздухорас-пределения условно можно выделить дроссельный, золотниковый, клапанный, беззолотниковый, бесклапанный и другие. Разработка мёрзлых грунтов предъявляет жесткий набор требований, которому должно соответствовать в полной мере мерзлоторазрушающее оборудование. Главным из них является - надежный запуск ПУМ в работу при отрицательных температурах. Из существующих типов ПУМ наивысшим показателем надежного запуска в работу обладает дроссельный. Также перспективным является использование центральной, подвижной воздухоподводящей трубки, которая позволяет реализовать конструкцию с бесканальным корпусом. За счёт свободной установки трубки в крышке корпуса имеется возможность её перемещения в радиальном направлении, которая позволяет: уменьшить силы трения подвижных и неподвижных поверхностей взаимодействующих деталей (крышка, трубка, ударник, цилиндр); исключить заклинивание и перекос, а также повысить технологичность изготовления крышки и взаимодействующих деталей. Таким образом, снижается тормозящее действие на ударник со стороны корпуса и трубки, повышается энергия единичного удара и частота ударов пневматического молота.

Прогнозирование навески и носителя

Любой ПУМ во время работ активно взаимодействует с поддерживающей его навесной системой. Такой системой может быть специальное устройство — манипулятор, пневмоподдержка, прижимное устройство и так далее. От типа навесного устройства зависит в конечном итоге комплексная оценка работоспособности, производительности и вибробезопасности машины в целом. Наличие демпфирующего устройства между пневмомолотом и поддерживающей его навесной системой будет обязательным в последующих разработках навесных ПУМ, так как увеличение энергетических параметров неизбежно приведет к ухудшению вибрационных характеристик, чего допускать нельзя. Демпфирующие же устройства позволяют снизить параметры вибрации до 3-х раз. Однако предпочтение будет отдано тем демпфирующим устройствам, которые будут иметь возможность изменения жесткости в процессе работы без остановки и переналадки. Использование пневмо-баллонной системы в качестве демпфирующего устройства с регулируемым давлением в баллонах [154] позволит варьировать жесткостью системы в диапазоне изменения физико-механических свойств разрабатываемого мёрзлого грунта, не прерывая технологического процесса.

В качестве носителя наиболее целесообразным будет использование такого транспортного средства, на котором имеется возможность размещения всего необходимого оборудования (компрессора, манипулятора, кабины оператора и т.д.). Такими возможностями обладает гусеничное шасси, выпускаемое ОАО «Рубцовский машиностроительный завод». Применение этого шасси перспективно с той точки зрения, что при разработке типоразмерного ряда, на нем можно разместить в дальнейшем более тяжелые пневмомолоты с энергией удара до 2400 Дж.

Основные задачи последующих исследований

Основные задачи можно сформулировать следующим образом: Для расширения возможностей разработки различных категорий мёрзлых грунтов, возникает необходимость в разработке типоразмерного ря да навесных пневматических молотов с ДПУМ(Т); Для повышения экономичности навесных пневматических молотов с ДПУМ и улучшения энергетических характеристик целесообразным будет исследовать механизмы с перепуском, вытеснением, наддувом и форсажем. Необходимо уточнить значения показателя процесса для камер рабочего и холостого ходов,. что позволит скорректировать физико-математическую модель процесса и её применение для инженерной методики расчета ДПУМ с другими элементами совершенствования, например по расходу воздуха. Совершенствование силовой диаграммы с целью улучшения вибра-ционно-шумовых характеристик навесных пневмомолотов с ДПУМ(Т). Выводы Для того чтобы процесс ударного разрушения клиновым инструмен том происходил эффективно, необходимо чтобы величина погонной ударной энергии была не ниже 12000 Н/м;

Похожие диссертации на Навесной пневматический молот с дроссельным воздухораспределением для разработки мерзлых грунтов