Совершенствование конструкций и рабочего процесса гидропневмоагрегатов ударного действия

• Автор: Ереско, Татьяна Трофимовна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 330 с. : ил.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДИССЕРТАЦИИ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБЗОР 10 СУЩЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ГИДРОПНЕВМОАГРЕГАТОВ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

1.1. Общие сведения и терминология

1.2. Классификация машин ударного действия

1.3. Обзор конструктивных решений гидро- и гидропневмомолотов

1.3.1. Обзор конструктивных решений гидро- и гидропневмомолотов 14 отечественного производства
1.3.2. Обзор конструктивных решений гидро- и гидропневмомолотов 31 зарубежного производства
1.3.3. Обзор технических решений гидромолотов и 44 гидропневмомолотов по патентной литературе
1.4. Обзор конструкционных материалов, применяемых для 59 изготовления уплотнений подвижных соединений

гидропневмоагрегатов ударного действия

1.4.1. Полиуретаны, фторопласты, полиамиды, графитопласты

1.4.2. Резина
1.4.3. Комбинированные уплотнения
1.4.4. Плазмомодифицированные уплотнения 71 1.5 Анализ конструкций и существующих методов проектирования 72 уплотнительных устройств гидропневмоагрегатов
1.5.1. Классификация известных способов герметизации и анализ 72 конструкций уплотнительных устройств подвижных соединений возвратно-поступательного действия

1.5.2. Обзор существующих математических моделей герметизации 81 подвижных соединений возвратно-поступательного действия уплотнениями контактного типа
® 1.5.3. Обзор существующих математических моделей контактных
напряжений эластомерных уплотнителей
1.5.4. Обзор существующих математических моделей трения и износа 86 уплотнений контактного типа
1.5.5. Обзор существующих методов оптимизации конструктивных
* параметров уплотнительных устройств
1.6. Обзор существующих математических моделей рабочего процесса 96 гидропневмоагрегатов ударного действия
1.7. Выводы по главе и постановка задач исследования
• 2. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ И РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ
ОСНОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ГИДРОПНЕВМОУДАРНЫХ АГРЕГАТОВ
2.1. Анализ технических характеристик гидромолотов, статистика и 104 характер отказов гидромолотов и выявление функции надежности уплотнений гидромолотов
Ш 2.1.1. Анализ технических характеристик гидромолотов
2.1.2. Статистика и характер отказов гидромолотов
2.2. Разработка имитационных математических моделей рабочего 117 процесса гидропневмоударных агрегатов
2.2.1. Разработка математической модели рабочего процесса 117 контактных уплотнений подвижных соединений возвратнопоступательного действия
2.2.2. Разработка имитационной математической модели одномассового 123 гидропневмоударного агрегата
ф 2.2.3. Разработка имитационной математической модели
самобалансного адаптирующегося двухмассового гидропневмоагрегата
2.3. Разработка методики расчета теплового режима гидросистемы 138 привода гидропневмоударных агрегатов
2.4. Разработка методики инженерного расчета проектных параметров 154 контактных уплотнителей
2.5. Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ 161 ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ГИДРОУДАРНЫХ УСТРОЙСТВ
3.1 Описание конструкции экспериментальной установки
3.2. Методика и результаты экспериментальных исследований
3.3. Планирование эксперимента по определению зависимости 172 гидродинамического давления от параметров режима работы гидромолота
3.4. Оценка погрешности экспериментальных исследований
3.5. Выводы по результатам экспериментальных исследований
4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММНОГО 179 ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ГИДРОПНЕВМОУДАРНЫХ АГРЕГАТОВ НА ЭВМ
4.1. Разработка алгоритма и программы расчета параметров режима 179 работы однобойковых гидропневмоударных агрегатов
4.2. Разработка алгоритма и программы расчета параметров режима 186 работы самобалансных двухбойковых гидропневмоагрегатов
4.3. Разработка алгоритма, программы инженерной методики расчета и 200 номограммы определения конструктивно-режимных параметров уплотнителей контактного типа
4.4. Анализ сходимости алгоритмов и адекватности имитационных 205 математических моделей
4.5. Выводы по главе

боек с осевыми и радиальными каналами и разделяющий корпус на полости аккумулятора и взвода аксиально подвижный клапан с глухим дном и полостью, имеющей периодическую связь со сливной магистралью через каналы бойка и корпуса, с целью повышения ударного механизма за счет увеличения частоты ударов он снабжен подпружиненным гидроуправляемым золотником, а боек выполнен ступенчатым для образования с корпусом дополнительной полости, постоянно сообщенной с каналами бойка и камерой управления золотника и периодически через золотник со сливной магистралью.
Гидроударное устройство, с целью повышения эффективности работы устройства за счет изменения величины хода бойка и частоты его ударов, поршень устройства выполнен в виде набора дисков, скрепленных между собой.
Устройство для разработки мерзлых и скальных грунтов (рис. 1.15): на корпусе 1 размещен аксиально подвижный боек 2, разделяющий пространство корпуса 1 на газовую 3 и взводящую гидравлическую 4 камеры. Гидравлическая камера 4 через отверстие 5 и 6 в корпусе 1 соединена соответственно с нагнетательным и сливным каналами.
В передней части корпуса 1 установлен рабочий инструмент 7, хвостовик 8 которого расположен внутри корпуса 1 и имеет заполненную жидкостью камеру 9. Эта камера 9 ограничена плунжером 10, взаимодействующим с бойком, и сообщена через отверстие 11с жидкостной камерой 12, образованной в корпусе 1 вокруг хвостовика 8 инструмента 7 и соединенной с газовым компенсатором 13. Внутри корпуса 1 размещен золотник 14, установленный коаксиально плунжеру 10 и ограничивающий жидкостную камеру 12.
Устройство работает следующим образом. В камеру 4 через отверстие 5 подается жидкость под давлением, под действием которой боек 2 перемещается в сторону камеры 3, сжимая в ней газ. Вслед за бойком 2, но в