CC BY
44
работа на холостом ходу при пд = 800...900 об/мин в течение 1.2 мин (до получения достаточного давления в масляной системе), затем движение машины на понижающих передачах при пд = 1400.1600 об/мин. Когда температура масла и охлаждающей жидкости повысится до температуры 40.50 °С, можно увеличивать нагрузку.
Заключение
Подводя итог вышеизложенному, необходимо отметить тот факт, что проблема прогрева автомобиля в условиях низких температур актуальна и требует эффективного научного решения.
Как один из возможных путей повышения интенсивности прогрева двигателя - использование внутренних резервов автомобиля.
Библиографический список
1. Лосавио, Г.С. Пуск автомобильных двигателей без подогрева / Г.С. Лосавио. - М.: Транспорт, 1965. - 104 с.
2. Крамаренко, Г.В. Безгаражное хранение автомобилей. Учебное пособие / Г.В. Крамаренко. -М.: Высшая школа, 1973. - 53 с.
Work of engines in the conditions of low temperatures.
The analysis of methods of warming up
V. Butorin, E. Chermenina, I. Anisimov
In the conditions of low air temperatures the great attention is given to a problem of increase of efficiency of warming up of cars. Methods and the means are applied, allowing to warm up the engine of the car to the minimum working temperature for the short period of time. However it is necessary to consider new variants of simplification of warming up of the engine, including, using its internal reserves.
Буторин Виктор Феофанович - директор НОНОу «Автошкола «Престиж». Основное направление научных исследований - повышение эффективности прогрева двигателей в условиях низких температур. Имеет 9 опубликованных работ. e-mail: [email protected].
Черменина Екатерина Анатольевна - аспирант кафедры эксплуатация автомобильного транспорта Тюменского государственного нефтегазового университета. Основное направление научных исследований - снижение расхода топлива автомобилями в условиях уличного движения. Имеет 7 опубликованных работ. e-mail: [email protected].
Анисимов Илья Александрович - канд. техн. наук, доцент, заместитель директора по научной работе Института транспорта Тюменского государственного нефтегазового университета. Основное направление научных исследований -повышение эффективности эксплуатации автомобилей в суровых условиях. Имеет 104 опубликованные работы. e-mail: [email protected].
Статья поступила 15.06.2010 г.
УДК 626.226
КОНСТРУКЦИИ СОВРЕМЕННЫХ ГИДРОУДАРНИКОВ И ОСОБЕННОСТИ ИХ РАБОТЫ
С.О. Стародед
Аннотация. В данной статье рассмотрены особенности современных гидроударников, их параметры, применяемость в работе. Указанны положительные свойства современных гидроударников в сравнении с предыдущим поколением.
Ключевые слова: гидроударник, гидромолот, экскаватор.
Введение
Гидроударный инструмент (гидромолот) -сменное оборудование гидравлических экскаваторов, погрузчика или трактора - предназначен для вскрытия асфальтобетонных покрытий, разрушения бетонных и железобетонных конструкций, рыхления скальных и мерзлых грунтов, уплотнения рыхлого грунта
(при использовании сменного рабочего органа - трамбовки) и др.
Применение гидромолотов
Гидромолот устанавливают на экскаватор вместо снятой рукояти или ковша и подключают к гидравлической системе. Он незаменим при вскрытии подземных сооружений -тепловых магистралей, газопроводов, трубопроводов, телефонных и силовых кабелей и т. п.,
гидромолот широко используется в коммунальном хозяйстве, промышленном и гражданском строительстве, строительстве дорог, взлетнопосадочных полос аэродромов, для разрушения отслуживших срок сооружений, а также безвзрывной проходки горных выработок [1].
Использование гидромолотов, например, в коммунальном хозяйстве позволяет полностью отказаться от применения так называемого “горячего” способа вскрытия мерзлого грунта. Отпадает необходимость тепло-отогрева земли, при этом значительно сокращается продолжительность и снижаются материальные затраты на земляные работы в зимнее время, что особенно важно при ликвидации аварий на подземных коммуникациях. Кроме того, улучшается экологическая ситуация. Исполнительный механизм гидромолота может изготавливаться с использованием гидропневмоаккумулятора или гидравлических аккумуляторов типа “жидкая пружина”. Как и все машины виброударного действия, гидромолоты характеризуются частотой ударов и энергией единичного удара. Энергетический диапазон современных гидромолотов находится в диапозоне 0,5.20 кДж, частота ударов 10.40 Гц. Эффективное разрушение материалов разной прочности требует определенной комбинации указанных характеристик. Для разрушения более прочных материалов нужна большая энергия единичного удара.
Виды современных гидромолотов, их параметры
В конструкции современных гидромолотов с этой целью используют автоматические устройства выбора режима нагружения по энергии и частоте удара. В некоторых моделях молотов применена автоматическая система ударного нагружения, оперативно реагирующая на изменение сопротивления. Гидромолот приводится в работу при определенном значении смещения инструмента, характеризующего его правильную установку на объекте обработки. По желанию заказчика гидромолоты, предназначенные для работ в городе, оснащают дополнительной системой шумозащиты.
В приводе большинства гидромолотов зарубежного производства, а также отечественных, применены гидропневматические аккумуляторы (мембранные и поршневые), в которых в качестве упругого элемента используется сжатый азот.
До конца 2008 года на НМЗ будут испытаны опытные модели модернизированных гидромолотов, отличающиеся усовершенствованной конструкцией и дизайном. Гидро-
молоты будут гораздо надежнее своих предшественников благодаря гидравлическому принципу работы и отсутствию пневмогидрав-лических аккумуляторов. Примененные в гидромолотах «ноу-хау» позволят сократить затраты на их обслуживание. В перспективе машиностроительный завод выведет на рынок и «интеллектуальный» гидромолот — его режимы работы можно будет регулировать непосредственно из кабины экскаватора с применением электроники. Внедрение инноваций позволит предприятию увеличить свою долю на российском рынке гидромолотов, большая часть которого сейчас занята корейской, китайской и японской техникой. Невьянские машиностроители рассчитывают одолеть конкурентов, в том числе, за счет более низкой стоимости продукции. В настоящее время НМЗ производит 5 видов гидромолотов, способных работать при температуре от плюс 40 до минус 40 градусов, нефтегазовое и специальное оборудование, а также электротехнику.
ОАО «Тверской машиностроительный завод» (ОАО ТВЭКС) также предлагает новые виды гидромолота: НМ - 140, НМ - 230, НМ -330М, НМ - 350, НМ - 440М.
Гидромолоты НМ - 140, НМ - 230 предназначены для навески на одноковшовые погрузчики. Гидромолот НМ-140 можно устанавливать на экскаваторы-погрузчики. Его применяют для разрушения бетонных и железобетонных конструкций, асфальто-бетонных покрытий и др. Гидромолот НМ-140 заменяет зарубежные аналоги на всех видах работ и имеет следующие особенности: увеличенный ресурс; возможность выполнять горизонтальные и вертикальные работы с обеспечением устойчивости базовой машины на максимальном вылете рабочего оборудования, а также более точные работы при сохранении высокой эффективной мощности гидромолота; исключение вредного воздействия виброскорости и виброускорения на металлоконструкцию базовой машины; снижение утомляемости оператора благодаря пониженному уровню шума и вибраций; минимальные требования к напорно-расходным характеристикам базовой машины; автономная зарядка пневмоаккумулятора воздухом
Гидромолоты НМ - 330, НМ - 350, НМ -440М агрегатируют с одноковшовыми экскаваторами на колесном и гусеничном ходу третьей и четвертой размерной группы. Навесной гидромолот повышенной мощности НМ-330 с минимальным воздействием на металокон-струкцию базовой машины разработан специ-
ально для экскаваторов типов ЭО-3323А, ЕК-14 и их аналогов.
Гидромолот НМ-440 рассчитан на выполнение больших объемов работ на прочных материалах, его навешивают на экскаваторы типов ЭО-4225, ЭО-4121 (г. Ковров), ЭО-4321В (г. Киев), ЕК-18, ЕТ-25 (г. Тверь). ОАО “ТВЭКС” для экскаваторов собственного производство выпускает гидромолот МГ - 300.
Гидромолоты МГ-300 и МГ-300.20, пришедшие на смену хорошо зарекомендовавшей себя серии СП-71А, предназначены для оборудования гидравлических экскаваторов массой не менее 12 т (ЭО-3323А, ЕК-12, ЕК-14,
ЕК18, ЕТ-14, ЕТ-16, ЕТ-18, ЕТ-25 и их модификаций). Они изготовлены в исполнении для умеренного климата и работоспособны в диапазоне температур окружающей среды -40.+40 °С. Гидромолоты имеют несколько видов сменного инструмента: клин для рыхления мерзлого грунта, взламывания дорожных покрытий, бетонных сооружений; пика (зубило) для дробления негабаритов твердых и горных пород; уплотнение рыхлого грунта. Основные отличия молота МГ-300 от ранее выпускаемых моделей - повышенные надежность и частота.
Основные виды гидромолотов ЗАО «НМЗ» и ОАО «ТВЭКС» сведены в таблицу 1.
Таблица 1 - Основные характеристики современных гидромолотов ЗАО «НМЗ» и ОАО «ТВЭКС»
Модель Масса машины, т Масса гидромолота, кг Частота удара Энергия удара, Дж
ГПМ-120 5-12 300 до 180 1220
НМ-140 3-6 280 до 600 750
НМ-230 8-13 350 540 1000
НМ-330М 12-20 750 420 2000
НМ-350 14-20 800 360 2500
НМ-440М 18-32 1200 300 4000
МГ-300 12-15 950 до 300 3000
МГ-450 16-32 1100 до 270 3500
Д-550 20-38 1800 до 320 4500-5000
На рынке России и стран СНГ также представлено много моделей гидромолотов иностранного производства из США, Финляндии, Японии, Кореи и Китая.
Компания John Deere (США) расширила свою линейку гидромолотов и представила первую модель компактной конструкции Worksite Pro HH100, спроектированную специально для погрузчиков с обратной лопатой Энергия удара гидромолота «HH100» составляет 1627 Дж. Узкая форма гидромолота позволяет проводить работы в труднодоступных местах и вблизи различных объектов. Благодаря длинному ходу поршня и зарядке азотом модель «HH100» обеспечивает высокую производительность.
Особенностью конструкции гидромолота является наличие только двух подвижных ча-
стей. Он не требуют специального инструмента для профилактики и ремонта. Новый гидромолот «Worksite Pro HH100» рационально использует гидравлическую систему и может быть приспособлен для следующих моделей погрузчиков с обратной лопатой компании «John Deere»: «310Е», «310G», «310J»,
«310SE», «310SG», «310SJ», «410Е», «410G» и «410J».
Компания Sandvik (Швеция) представила новый гидромолот BR2577, который заменит собой модель BR2568
В стандартную комплектацию гидромолота Sandvik BR2577 входит система стабилизации энергии удара Fixed Blow Energy, благодаря которой независимо от кратковременных колебаний значения расхода рабочей жидкости
гидросистемы обеспечивается оптимальная сила удара.
Основным преимуществом нового гидромолота является модульная конструкция, которая позволяет покупателю выбирать из многих вариантов, как именно модифицировать установку соответствующе условиям применения, материалу и бюджету. Эта гибкость позволяет потребителю модифицировать молот после покупки и гарантирует, что купленное изделие всегда соответствует последней и наиболее подходящей конфигурации при изменении условий применения.
Компания «SOOSAN HEAVY INDUSTRIES CO., LTD.» (Ю.Корея), предлагает широкую гамму современных гидромолотов весом от 102 до 3 991 кг. для любых моделей зарубеж-
ных и отечественных экскаваторов, экскаваторов-погрузчиков, мини-экскаваторов и минипогрузчиков: Hitachi, Komatsu, Caterpillar, JCB, Volvo, Fiat-Kobelco (Fiat-Hitachi), АTЕК, Кранэкс, Tвэкс и др.
Tехнические характеристики гидромолотов последней серии «SB-plus». Гидромолоты имеют полностью закрытую конструкцию корпуса и шумо-виброзащитную систему. Конструкция гидромолота предусматривает возможность установки внутри корпуса системы автоматической смазки рабочего инструмента, что сокращает расходы на ежедневное техническое обслуживание. Виды корейских гидромолотов Soosan и их основные характеристики сведены в таблицу 2.
Tаблица 2 - Модели гидромолотов Soosan (Ю. Корея) и их характеристики
Модель Масса, кг Диаметр пики, мм Масса экскаватора, т
SB10TS-P 102 40 0,8-2,5
SB20TS-P 126 45 1,2-3,0
SB30TS-P 152 53 2,5-4,5
SB35TS-P 224 60 3,0-3,5
SB40TS-P 295 68 4,0-7,0
SB43TS-P 375 75 6,0-9,0
Также новые гидромолоты серии Soosan SQ140 и SQ180, отличаются износостойким шарнирным соединении рукавов сквозным адаптером-болтом.
Основное отличие новых гидромолотов Soosan SQ от предыдущей серии SB состоит в износостойком шарнирном соединении рукавов сквозным адаптером-болтом.
Благодаря такой конструкции, длина рукавов высокого давления (РВД) значительно уменьшается, что способствует минимизации риска их обрыва или повреждения.
В настоящее время серия включает две модели гидромолотов SQ140 и SQ180, но в будущем будет расширена моделями меньшей массы.
Американская компания ^есо представила на выставке Samoter (Италия) самый большой на сегодняшний день гидромолот НР 18000 с эксплуатационной массой более 11 тонн и высотой 4,6 м.
Гидромолот оборудован новой системой регулируемой скорости и мощности, которая способна измерить твердость материала и
автоматически подобрать силу удара. Это позволяет оптимизировать регулирование подачи гидравлического давления машины, благодаря чему повышается производительность, и улучшаются эксплуатационные характеристики оборудования.
Если гидромолот работает в недостаточно оптимальных условиях, установленная система предотвращения сопутствующих повреждений CDPS посылает сигнал оператору об этом, предупреждает об остановке работы во избежание каких-либо повреждений.
Следующим шагом станет представление гидромолота на выставке СопЕхро в Лас-Вегасе, после чего новинка ^есо будет использоваться при производстве строительных работ для разрушения прочных материалов и конструкций в Нью-Йорке.
Компания Promove, Италия, представит на парижской выставке 1^егта^2009 две новые модели гидромолотов: ХР7000 (для техники класса от 60 до 120 т.) и ХР300 (от 4 до 8,5 т) Гидромолот Promove ХР7000 имеет массу 6800 кг и предназначена для установки на
технику класса 60 - 120 тонн. Вторая модель -гидромолот ХР300 - весит 300 кг и может устанавливаться на машины массой от 4 до 8,5 тонн.
Основной особенностью гидромолота Promove ХР7000 является то, что в его конструкции предусмотрен пневмогидроаккумулятор, система предотвращения работы без нагрузки на инструмент, система автоматического смазывания, регулятор частоты удара (до 580 ударов в минуту) и энергии удара (до 17,7 кДж). Особое внимание разработчики уделили продлению срока службы оборудования - гидромолот заключен в защитный корпус квадратного сечения и имеет полностью прикрытые защитными элементами пальцы крепления к рукояти базовой машины.
Гидромолот Promove Х300 предназначен для установки на экскаваторы и погрузчики с бортовым поворотом. К его характеристикам относятся: система предотвращения работы без нагрузки на инструмент, корпус квадратного сечения. По заявлению представителей компании, низкий уровень шума молота ХР300
Заключение
Из представленного обзора гидромолотов видно, что современные гидромолоты стали более мощными и надежными. Российские гидромолоты также не уступают иностранным в технических параметрах и в надежности.
Библиографический список
1. Дмитревич Ю. В. Гидромолот. Общая информация. Принципы работы.Ьйр// www.tradicia-k.ru
2. Стройдормаш национальный каталог техники. http// www.exkavator.ru
3. Сайт строительной техники.
www.greatcat.ru
и низкий уровень вибраций делают этот инструмент особенно удобным для работы в городских условиях.
Компания Atlas Copco запустила в серийное производство новую модель гидромолотов MB 750 для экскаваторов массой от 10 до 17 тонн.
Масса гидромолота составляет 750 кг, а частота ударов в минуту от 370 до 800.
Специалисты компании Atlas Copco применили на гидромолоте MB 750 систему пы-лезащиты DustProtector II, а для установки на рукояти в его конструкции используются два фиксирующих стержня, вместо одного, как в большинстве моделей.
Гидромолот MB 750 предназначен для сноса зданий и сооружений, измельчения крупных глыб ранее отколотого материала, проходки тоннелей, а также для работ под водой.
Также в новой модели значительно снижен уровень шума - до 118 дБ(А). И в целом существенно повышена производительность инструмента и снижены его эксплуатационные издержки. Характеристики более тяжелых гидромолотов сведены в таблицу 3
Designs of modern hammers and feature of their work
S.O. Staroded
The summary in given article features of modern hydraulic drummer, their parametres, applicability in work are considered. Specify positive properties of these hydraulic drummer in comparison with the previous generation.
Стародед Станислав Олегович - аспирант Сибирской государственной автомобильнодорожной академии. Основное направление авто-
Tаблица 3 - Характеристики тяжелых гидромолотов
Модель Рабочее давление, кг/см Диаметр гидромолота, мм Масса машины, т Частота удара в минуту
Sandvik BR2577 135 - 145 135 23 - 28 450 - 750
Soosan SQ 140 160-180 157 - -
Soosan SQ 180 160-180 197 - -
Samoter HP 18000 - 250 60-140 240-460
Promove XP7000 - - 60 - 120 580
Promove XP300 - - 4 - 8,5 -
Atlas Copco MB 750 - - 10 - 17 370 - 800
матизация рабочего процесса оборудование ударного действия. e-mail: [email protected]
Статья поступила 15.06.2010 г.
УДК 629.113
О ПОСТРОЕНИИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖЁСТКОСТИ ПРУЖИННОМ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ
О.А. Дубровская
Аннотация. На основе использования свойств обратных тригонометрических функций построена методика аналитического представления функций переменной структуры, описывающих характеристики жёсткости пружинной подвески автомобиля.
Ключевые слова: подвеска автомобиля, характеристика жёсткости подвески автомобиля, функции переменной структуры, аналитические функции.
При исследовании динамических процессов протекающих в подвеске автомобиля большое значение имеет адекватное моделирование динамических и кинематических характеристик её составных звеньев. Одним из важнейших звеньев подвески является упругий элемент. Основной же характеристикой упругого элемента является его характеристика жёсткости - зависимость нормальной нагрузки Р на колесо от деформации _[
(прогиба) подвески:
Р =
(1)
Если пренебречь трением в подвеске, то отмеченную зависимость в большинстве случаев можно представить в следующем виде, представленном на рисунке 1:
Рис.1.
Анализ зависимости (1) позволяет сделать вывод [1], что в общем случае, с достаточной для инженерных расчетов точностью, её можно аппроксимировать следующей кусочнонепрерывной функцией:
(р1
&1 ■/ + *!;
2 СП — а2 - / + &2 ■ / + Cj_;
Р4 (/) = а4 Ґ + Ь4 '/ + с2>
' € € | € | € | €
[0;/Л;
fi'tfzb fi m>fi [;
(2)
f 3f.
При исследовании динамических процессов протекающих в подвеске автомобиля, особенно на этапе построения законов движения её звеньев (т.е. на этапе интегрирования дифференциальных уравнений движения звеньев подвески) её характеристику жёсткости (1), в принципе, можно задавать табличным способом, либо соотношением (2). Однако подобные подходы приводят к существенным проблемам вычислительного характера при использовании программы МаАаЬ [2]. Поэтому практический
интерес имеет представление функции (2) переменной структуры на отрезке
единым аналитическим выражением постоянной структуры.
В работе [2] на примере аппроксимации силы сухого трения функцией агСдх проиллюстрирована принципиальная возможность представления разрывных функций в точке разрыва аналитиче-
