Теория и методы проектирования пневмотрамбователей для уплотнения грунтов и смесей

• Автор: Суворов, Дмитрий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 360 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Особенности уплотнения грунтов в промышленном и гражданском строительстве
1.2. Грунтоуплотняющее оборудование для работы в стесненных условиях строительного производства
1.2.1. Ручные машины для уплотнения грунтов первой зоны обратной засыпки
1.2.2. Средства механизации для уплотнения грунтов второй зоны засыпки
1.2.3. Уплотнение обратных засыпок глубоких пазух-щелей (зона 3) и пазух под трубопроводами (зона 4)
1.2.4. Общие требования к грунтоуплотняющим машинам для выполнения обратных засыпок в стесненных условиях
1.3. Основные направления научных исследований по уплотнению грунтов
1.4. Анализ исследований в области разработки теории
и создания пневматических ударных машин
1.5. Задачи исследования
2. Разработка структурной классификации, вопросы структурного анализа и синтеза УЕМ и пневмотрамбовате-лей
2.1. Проектирование структурных схем' пневматических ударных механизмов (ПУТЛ), символика и изображение
2.2. Анализ структурной схемы УЕМ по операциям внутре-

ннего рабочего процесса машины
2.3. Предложения по структурной классификации УПМ
2.4. Применение структурной классификации к анализу

2.5. Применение структурной классификации к синтезу

3. Вопросы динамики и совершенствования рабочего процесса пневмотрамбователей
3.1. Разработка и описание базовых математических моделей пневматических трамбоват ел ей
3.2. Экспериментальное исследование рабочего процесса пневматических трамбовок
3.2.1. Рабочий процесс и технические характеристики поршневых УПМ
3.2.2. Применение метода силовых, кинематических диаграмм при экспериментальном: исследовании УПМ
3.3. Совершенствование пневмотрамбователей на основе анализа осциллограмм рабочего процесса
3.3.1. Улучшение энергетических показателей рабочего
цикла машин
3.3.2. Рабочие циклы пневмотрамбователей с улучшенными вибрационными характеристиками
3.4. К определению расхода сжатого воздуха УПМ
3.5. Некоторые зависимости, вытекающие из диаграмм
рабочего процесса пневмотрамбователя
3.5.1. Генерируемый импульс
3.5.2. Уравнения термодинаміки дш отдельных процессов

3.5.3. К расчету пневмоударного механизма по средним интегральным значениям давления сжатого воздуха в управляемых полостях
4. Особенности технологического процесса уплотнения
грунта пневматическими трамбователями
4.1. Импульсные диаграммы грунтоуплотняющих машин со свободно падающей трамбующей плитой
4.2. Ударное взаимодействие пневмотрамбователей с
грунтом
4.2.1. Основные зависимости характеристик ударного взаимодействия с параметрами внутреннего рабочего цикла пневмотрамбователей
4.2.2. Некоторые результаты экспериментального исследования ударного взаимодействия пневмотрамбо-
вателя с грунтом
4.2.3. Сравнительная оценка эффективности уплотнения
грунта шаботным и бесшаботным трамбователями
4.3. Рабочие характеристики и режимы уплотнения грунта бесшаботных пневмотрамбователей
5. Разработка принципиальных схем пневматических трам-бователей с управляющими устройствами (автоматами)
в системе воздухораспределения
5.1. Краткая история создания теоретичестсих основ дискретных систем автоматики
5.2. Основные понятия и предпосылки проектирования УЕМ
с управляющими устройствами-автоматами
5.3. Операции рабочего цикла УПМ и графы последовательности их выполнения
5.4. Узлы объектов управления УШ
В соотношениях (1.1...1.6)
ГПя - масса поршня ударника, кг;
5 - ход поршня, м;
- частота ударов, 1/с;
А - работа единичного удара, Дж;
В - диаметр цилиндра, м;
/{ - расход воздуха, м3/с;
]у - ударный шпуль с, Е. с;
Ро - сетевое давление, Па.
Применяя критерий подобия /7I , можно установить по анализируемым .характеристикам динамически подобные машины, для которых, пользуясь результатами экспериментального исследования модели, определить недостающие характеристики машин, принятых за .натуру. Так для определения масштабного коэффициента ударного импульса имеем выражения
7с = fmcAc (1.7); ]с~~ Ас/(Мс, (1.8)
где Ас - масштабный коэффициент работы единичного удара;
5с,|е - то же для хода поршня трамбовки и частоты ударов; ГПс - масштабный коэффициент масс.
Таким образом, используя печатные источники, экспериментальные данные и теорию подобия и размерностей можно получить достаточный набор характеристик и параметров, машин для их общей оценки.
Как видно из табл. 1.1 пневматические ручные трамбовки можно эффективно использовать при послойном уплотнении грунта с толщиною 0,15...О,20 м.вблизи сооружений, фундаментов и обеспечивать качественное уплотнение грунта в первой зоне засыпки, но с производительностью не более 4...8 м3/час при значительной физической нагрузки рабочего.