Обоснование рациональных параметров гидропривода и конструкции манипуляторов морских кондукторов для погружения свай

• Автор: Мазаев, Виталий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Содержание работы

Введение

Глава 1. Современные технологии и производство свайных работ на акватории

1.1. Функции конструктивных элементов системы «кран -сваепогружающий механизм - кондуктор — свайный элемент» и технические требования к ним

1.2. Классификация кондукторов для забивки свай

1.3. Применение гидропривода в технологическом оборудовании для свайных работ

1.4. Обзор и анализ патентных материалов

1.5. Выводы по главе. Цель и задачи исследования

Глава 2. Исследование работы гидросистемы манипулятора

2.1. Расчет привода с гидроцилиндром
2.2. Исследование характера вибровоздействия на гидроагрегаты
2.3. Основы расчета и проектирования гидрозамков для объемных гидроприводов манипуляторов
2.3.1.Основные типы гидрозамков
2.3.2. Анализ существующих методик расчета гидрозамков
2.3.3. Разработка методики расчета параметров гидрозамков для
работы в условиях вибрационных воздействий
2.4. Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные исследования элементов гидропривода
3.1. Стенды для исследования элементов гидропривода
3.2.Исследование влияния вибрации на гидрозамки
3.3. Программа и методика экспериментальных исследований
3.4. Приложение теории инженерного эксперимента к проводимым исследованиям

3.5. Экспериментальные исследования и их результаты
3.6. Выводы
Глава 4. Структурный анализ манипуляторов и исследование их работы
4.1. Исследование особенностей конструкции манипуляторов
4.2. Методика и программное обеспечение математического моделирования нагруженности узлов манипулятора
4.3. Методика расчета
4.4. Результаты моделирования
4.5. Выводы по главе
Глава 5. Проведение исследовательских испытаний
5.1. Подготовка к испытаниям
5.2. Методика проведения инструментальных измерений
5.3. Порядок проведения измерений
5.4. Испытания на объектах строительства транспортных сооружений
5.5. Выводы по главе
Глава 6. Модель манипулятора и его компоновка применительно к процессам вибропогружения
6.1. Структура модульного комплекта оборудования
6.2. Принципы выбора и расчета составных частей манипулятора
6.3. Порядок производства работ
6.4. Технико-экономическая эффективность применения «пионерной» технологии с использованием манипуляторов с гидравлическим
приводом
Общие выводы и рекомендации
Список использованной литературы
Приложения

Введение
Актуальность темы. В настоящее время Россия активно укрепляет свои позиции на мировом рынке жидких углеводородов. В связи с этим растет потребность и в строительстве новых морских терминалов. Прибрежное мелководье вынуждает выносить причально-перегрузочные комплексы для нефтеналивных танкеров далеко в море, соединяя их с береговыми комплексами хранения нефтепродуктов морскими эстакадами.
Для строительства морских эстакад, опоры которых, как правило, возводятся на забивных свайных фундаментах, широкое применение получают специализированные механизмы - кондукторы, через направляющие элементы которых и производится забивка свай. Введение в эксплуатацию таких кондукторов позволяет укорить темп строительства и снизить его стоимость. Современные модели оснащаются гидравлическим приводом.
Г идропривод кондуктора служит для выравнивания его при выставлении на проектные отметки, обеспечивает позиционирование направляющего устройства, раскрытие/закрытие захватного механизма и выполнения вспомогательных операций. Работа элементов гидропривода рабочего органа сопровождается вибрационными и ударными нагрузками, передающимися от погружающих устройств (вибропогружатель, гидромолот). Влияние вибрации негативно отражается на работе привода, что приводит к уводу сваи с оси забивки. Поэтому при проектировании гидроприводов важной задачей является выбор его параметров, позволяющих снизить или полностью устранить воздействие вибрации.
В процессе погружения свай на акватории наибольшую сложность представляет неопределенность геоподосновы дна. Т.е наличие в донном грунте препятствий (чаще всего валуны), при попадании на которых сваи резко увеличиваются нагрузки в узлах направляющих устройств, что на

• возможность запуска рабочих органов из состояния покоя при полной внешней нагрузке;
• простота преобразования вращательного движения в поступательное с возможностью выполнения быстрых и замедленных высокоточных операций;
• применение унифицированных сборочных единиц, позволяющее снизить себестоимость привода и упростить ремонт, обеспечить модульный многоуровневый принцип компоновки узлов и агрегатов [10,11];
• плавное изменение вылета направляющей обоймы (манипулятора) и наведение его на заданную точку;
• удобство применения и безопасность его использования на море.
В состав системы гидропривода отечественных и зарубежных средств механизации для свайных работ входят:
• генератор гидравлической энергии - насосная станция, которая приводится в действие от первичного двигателя (дизельный двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель) и создает один или несколько потоков рабочей жидкости, подаваемой под высоким давлением в периферийные контуры гидропривода;
• гидродвигатели (гидроцилиндры, гидромоторы), в которых
гидравлическая энергия трансформируется в механическую;
• устройства коммутации потоков гидравлической энергии
(гидроаппаратура) - реверсивные распределители, клапаны
давления, дроссели, регуляторы;
• соединительные линии - проводники гидравлической энергии (жесткие трубопроводы, рукава высокого давления, коллекторы);