Обоснование параметров и разработка дроссельного пневматического ударного механизма для замены трубопроводов водоотведения

• Автор: Дедов, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 234 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Состояние средств механизации водоотведения, задачи исследования
1.1 Текущее состояние систем водоотведения в России
1.2 Обзор существующих методов и оборудования для бестраншейной замены трубопроводов
1.2.1 Замена трубопроводов с использованием гидродомкрата
1.2.2 Замена трубопроводов с использованием пневматической машины ударного действия
1.3 Пневматические машины ударного действия для замены трубопроводов водоотведения
1.4 Задачи исследований
2. Выбор и обоснование принципиальной схемы пневматического ударного механизма и разрушающего органа пневмодвижетеля для замены трубопроводов водоотведения
2.1 Основные особенности пневматических ударных механизмов
2.2 Пневматические ударные механизмы с дросселями впуска постоянного геометрического сечения
2.3 Способы реализации передачи ударного импульса от ударника разрушаемому органу
2.4 Описание рабочего процесса пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода
3. Математическая модель дроссельного пневматического ударного механизма с форсажем камеры холостого хода
3.1 Допущения и ограничения к описанию и расчету пневматического ударного механизма
3.2 Построение математической модели дроссельного пневматического ударного механизма с центральной трубкой
и форсажем камеры холостого хода

3.3 Критерии оценки дроссельного пневматического ударного механизма центральной трубкой воздухоподвода и форсажной камерой
3.4 Динамическое подобие элементов модели пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода пневмодвижетеля протяжки труб водоотведения
4. Численное исследование термодинамических параметров пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода
4.1 Оценка устойчивости параметров и работоспособности дроссельного механизма с камерой форсажа холостого хода и дроссельного механизма без камеры форсажа
4.2 Оценка энергетических характеристик: давления и расхода воздуха пневматическим ударным механизмом
4.3 Оценка изменений температуры воздуха в
рабочих камерах на характерных участках рабочего цикла
4.4 Качественные и количественные взаимозависимости параметров термодинамики
4.5 КПД использования производительной части воздуха в камерах
рабочего и холостого хода
4.6 Исследование энергетических параметров в зависимости от базовых геометрических размеров пневматического ударного механизма с камерой форсажа
4.6.1 Результаты исследования энергетических параметров
4.6.2 Результаты исследования характеристик расхода воздуха по критериям удельного расхода воздуха и удельного съема мощности с единицы площади диаметрального сечения ударника в зависимости от геометрических критериев
4.6.3 Влияние коэффициента отскока ударника на удельный расход воздуха
4.6.4 Результаты исследования шумовых и вибрационных
характеристик
5. Экспериментальные исследования эксплуатационных показателей пневматического ударного механизма с центральной трубкой воздухоподвода и камерой форсажа холостого хода
5.1 Программное и аппаратное обеспечение
5.2 Установление энергетических характеристик
5.3 Взаимозависимости между энергетическими и геометрическими параметрами
5.4 У становление вибрационных и шумовых характеристик
5.5 Методика расчета пневматического ударного механизма
Заключение
Библиографический список
Приложения
Приложение П
Приложение П.2 18о
Приложение П
Приложение П

давление в камере 7 упадет до атмосферного и за счет импульса давления в камере 6 ударник остановится в расчетной точке, а затем начнет движение в сторону рабочего органа. Во время совершения рабочего хода канал 3 перекрывается кромкой 11 и камеры 7 и 8 разобщаются между собой. После прохождения каналом 3 кромки 10, сжатый воздух из камеры 6 начинает поступать в камеру 7, однако, ударник двигаясь по инерции наносит удар по рабочему органу. Механизм приходит в исходное состояние и рабочий цикл повторяется с учетом коэффициента отскока ударника от рабочего инструмента.
Этот недостаток пневматических машин с центральной трубкой можно исключить, заменив жесткую посадку трубки относительно корпуса на свободную установку с возможностью радиального и осевого перемещения. Свободная установка трубки позволяет избавиться от "перекосов" при сборке и закусываний при работе механизма и тем самым уменьшить перетечки воздуха через зазоры между ударником и корпусом, а также ударником и трубкой. Отмеченное позволит уменьшить непроизводственный расход воздуха и повысить эффективность работы пневматического ударного механизма в целом. При свободном размещении трубки роль дросселя запуска в камеру рабочего хода будет выполнять кольцевой канал, образованный каналом в крышке механизма и центральной трубкой, свободно размещенной в этом канале. Поскольку диаметральные площади центральной трубки и канала в крышке будут постоянными, то и площадь кольцевого канала, представляющего разность площадей центрального канала и центральной трубки, также будет постоянной при любом радиальном смещении центральной трубки.
Пневматический ударный механизм с подвижной центральной трубкой и дроссельным воздухораспределением (рисунок 2.3 б) работает следующим образом.