Повышение эффективности отбойного гидравлического молота строительно-дорожной машины

• Автор: Ределин, Руслан Андреевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Гидромолот как объект исследования

1.1 Область применения гидромолотов

строительно-дорожных машин

1.2 Обзор и анализ работ в области исследования

машин ударного действия

1.3 Анализ известных математических моделей

2 Моделирование отбойного гидравлического молота

2.1 Условные обозначения, расчетные зависимости и допущения

2.2 Математическая модель отбойного гидравлического молота

3 Аналитические исследования отбойного гидравлического молота
3.1 Программа «Гидромолот-М»
3.2 Анализ рабочего режима гидромолота
3.3 Влияние величины зазора в подвижных парах
на выходные характеристики гидромолота
3.4 Влияние вязкости рабочей жидкости
на выходные характеристики гидромолота
3.5 Влияние параметров сетевых аккумуляторов
на выходные характеристики гидромолота
4 Экспериментальные исследования
4.1 Экспериментальный стенд и объект исследования
4.2 Анализ результатов эксперимента
4.3 Оценка и сопоставление результатов аналитических
и экспериментальных исследований
4.4 Сопоставление полученных и известных результатов
других исследователей

5 Практическое применение результатов работы
5.1 Методика инженерного расчета
5.2 Программа «Гидромолот-К»
5.3 Расчет и выбор рациональных параметров гидромолота
5.4 Выбор масла для гидропривода строительно-дорожной машины
с отбойным гидравлическим молотом
5.5 Рекомендации по проектированию и выбору параметров гидромолота
Заключение
Список использованных источников
Приложение А Окна программы «Гидромолот-М»
Приложение Б Окна программы «Гидромолот-К»
Приложение В Внедрение результатов работы

Введение
Актуальность темы. Гидравлические устройства ударного действия (отбойные гидравлические молоты) широко применяются в технологических машинах предназначенных для разрушения горных пород, прочных и мерзлых грунтов, строительных материалов. Опыт эксплуатации показывает, что машины ударного действия обеспечивают высокую эффективность работ при реконструкции и сносе строительных объектов, прокладке и ремонте коммуникаций и транспортных магистралей, проведении тоннелей, подготовке площадок под строительство (рыхление мерзлых и скальных грунтов или уплотнение грунтов), добыче полезных ископаемых.
В настоящее время известна широкая гамма устройств ударного действия, в основу которых заложены различные принципиальные схемы. Наибольшее распространение получили устройства пневмогидравлические и гидравлические с управляемой камерой обратного хода. При этом результаты ряда исследований свидетельствуют, что гидравлические устройства ударного действия с управляемой камерой рабочего хода обеспечивают относительно высокий коэффициент полезного действия.
Практическое применение гидромолотов с управляемой камерой рабочего хода сдерживается использованием упрощенных инженерных методик расчета, которые не в полной мере учитывают особенности рабочего цикла и факторы, влияющие на формирование конструктивных и режимных параметров.
В связи с этим, работа, посвященная разработке математической модели и методики инженерного расчета, а также обоснованию конструктивных и режимных параметров отбойного гидромолота с управляемой камерой рабочего хода для разрушения строительных материалов и горных пород, является актуальной.
Работа выполнялась по плану-заданию лаборатории «Импульсные технологии» ОрелГТУ (гос. per. № 0120.504939).

Учитываются: масса бойка; масса золотника распределителя; параметры трубопроводов; параметры гидропневмоаккумуляторов; сжимаемость жидкости; потери по длине трубопроводов и на местных сопротивлениях.
Допущения: изменение расхода жидкости, обусловленное уменьшением частоты вращения гидронасоса вследствие перегрузки двигателя, пренебрежимо мало; вязкость и плотность жидкости постоянны; не учитывается разность геометрических высот трубопровода, так как она мала по сравнению с другими величинами, входящими в уравнение установившегося движения жидкости; величины утечек в гидромолоте и распределителе между подвижными элементами и в гидронасосе пропорциональны перепаду давления; величина расхода жидкости через клапан пропорциональна давлению у гидронасоса; давление газа в сетевом аккумуляторе изменяется по линейному закону; кавитация и гидравлический удар не влияют на энергетические характеристики гидросистемы из-за наличия подпорного клапана и сетевого пневмогидроаккумулятора; изменение коэффициентов удельного расхода жидкости через клапан и утечки между камерами, вызванных износом деталей, пренебрежимо малы.
4. В математической модели [110] рассмотрена гидроимпульсная система (на примере гидромолота с управляемой камерой обратного хода), состоящая из бойка, распределителя, корпуса, рукоятки, напорного и сливного гидропневмоаккумуляторов, пневмокамеры (пневмоаккумулятора), насосной станции с насосом и предохранительным клапаном, трубопроводов, механизма подачи (гидроцилиндр с двумя камерами). Процесс изменения состояния газа в аккумуляторах политропный.
Допущения: масса жидкости в камерах ударного механизма составляет менее 1% массы бойка, поэтому в уравнениях не учитывается; стенки цилиндров и металлических патрубков абсолютно жесткие; не учитывается разность геометрических высот, так как она мала по сравнению с другими величинами, входящими в уравнение неустановившегося движения; сила сухого трения манжет о корпус находится в линейной зависимости от давления