Научная статья на тему 'Обоснование динамических параметров виброзащиты пневматических отбойных молотков с обособленным стволом'

Обоснование динамических параметров виброзащиты пневматических отбойных молотков с обособленным стволом Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
отбойный пневматический молоток / обособленный ствол / амортизирующая пружина / кольцевые канатные виброизоляторы / жесткость / стандартный испытательный стенд / математическая модель / виброускорение / виброскорость. / pneumatic jackhammer / separate barrel / shock-absorbing spring / ring rope vibration isolators / stiffness / standard test bench / mathematical model / vibration acceleration / vibration velocity.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Вишневский Дмитрий Александрович, Корнеев Сергей Васильевич, Мулов Дмитрий Валерьевич

В результате математического моделирования системы «стандартный испытательный стенд — пневматический отбойный молоток с обособленным стволом» установлены рациональные значения коэффициентов жесткости амортизирующей пружины и кольцевых канатных виброизоляторов молотка, при которых обеспечиваются минимальные среднеквадратические значения виброскорости и виброускорения рукоятки. Произведено сопоставление вибрационных характеристик молотков МО-2Б и с обособленным стволом, выявлены преимущества молотка с обособленным стволом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Вишневский Дмитрий Александрович, Корнеев Сергей Васильевич, Мулов Дмитрий Валерьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Substantiation of dynamic parameters of vibroprotection of pneumatic jackhammers with a separate barrel

As a result of mathematical modeling of the system “standard test benchpneumatic jackhammer with a separate barrel”, rational values of the stiffness coefficients of the shock-absorbing spring and ring rope vibration isolators of hammer are determined, at which the minimum root mean square values of vibration velocity and vibration acceleration of handle are provided. A comparison of vibration characteristics of the MO-2B hammers and with a separate barrel was made, the advantages of a hammer with a separate barrel were revealed.

Текст научной работы на тему «Обоснование динамических параметров виброзащиты пневматических отбойных молотков с обособленным стволом»

д.т.н. Вишневский Д. А., д.т.н. Корнеев С. В., Мулов Д. В.

(ДонГТИ, г. Алчевск, ЛНР, mulovd@yandex.ru)

ОБОСНОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРОЗАЩИТЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ОТБОЙНЫХ МОЛОТКОВ С ОБОСОБЛЕННЫМ СТВОЛОМ

В результате математического моделирования системы «стандартный испытательный стенд — пневматический отбойный молоток с обособленным стволом» установлены рациональные значения коэффициентов жесткости амортизирующей пружины и кольцевых канатных виброизоляторов молотка, при которых обеспечиваются минимальные среднеквадратиче-ские значения виброскорости и виброускорения рукоятки. Произведено сопоставление вибрационных характеристик молотков МО-2Б и с обособленным стволом, выявлены преимущества молотка с обособленным стволом.

Ключевые слова: отбойный пневматический молоток, обособленный ствол, амортизирующая пружина, кольцевые канатные виброизоляторы, жесткость, стандартный испытательный стенд, математическая модель, виброускорение, виброскорость.

УДК 622.232.32

В результате моделирования [1] установлено, что пневматический молоток с обособленным стволом, идея которого впервые отражена в патенте [2] и получила дальнейшее развитие [3-5], при удачном сочетании параметров системы является вполне работоспособной машиной. Для нормального функционирования молотка наряду с установленной между стволом и корпусом амортизирующей резиновой шайбой, как и в серийно выпускаемых молотках типа МО, рекомендовано вместо пусковой пружины применять предварительно сжатую амортизирующую пружину. Значительного снижения вибраций рукоятки можно достичь благодаря применению кольцевых канатных виброизоляторов (ККВ), встроенных между инструментом и корпусом, а также между корпусом и рукояткой.

Вместе с тем остается открытым вопрос выбора рациональных значений коэффициентов жесткости амортизирующей пружины и ККВ, обеспечивающих уровень вибраций в пределах санитарных норм.

Цель работы — определение рациональных значений коэффициентов жесткости амортизирующей пружины и установ-

ленных в трактах передачи силовых воздействий на рукоятку кольцевых канатных виброизоляторов пневматического молотка с обособленным стволом, обеспечивающих наименьшие значения вибрационных характеристик.

В качестве инструмента для проведения исследований принимается математическая модель системы «стандартный испытательный стенд — пневматический отбойный молоток», которая описывается в работе [1]. Для лучшего понимания поставленной задачи и способов ее решения на рисунке 1 приводится обобщенная расчетная схема системы. Стандартный испытательный стенд содержит имитатор руки в виде двух масс m1 и m2, соединенных между собой и с молотком пружинами (коэффициенты жесткости с1 и с2) и демпферами (коэффициенты вязкости и ц2) [6]. Нами добавлена стенка, имитирующая туловище человека.

Меньшая масса m2, коэффициенты жесткости с2 и демпфирования соответствуют динамическим свойствам мягких тканей кисти руки (ладони и пальцев). Объект обработки представляется в виде скалки, зажатой с определенным усилием

Машиностроение и машиноведение

гидравлическими тисками и способной перемещаться под воздействием инструмента в тисках, преодолевая силу трения Fтр, возникающую между скалкой и гидравлическими тисками.

1 — имитатор руки, 2 — имитатор объекта обработки, 3 — корпус, 4 — ствол, 5 — поршень-

ударник, 6 — пружина, 7 — стяжные болты, 8 — ККВ1, 9 — ККВ2, 10 — ККВ3, 11 — ККВ4, 12 — резиновый амортизатор

Рисунок 1 Расчетная схема пневматического отбойного молотка с обособленным стволом, установленного на стандартном испытательном стенде

Стандарт [6] допускает возможность изменения ряда параметров стенда, например массы ш1 в пределах от 10 до 40 кг. При разработке конструкции отбойного молотка с обособленным стволом в качестве базовой модели принимался выпускаемый серийно молоток МО-2Б. В новом молотке в узлах соединения элементов конструкции сохраняются, как в молотке МО-2Б, резиновая амортизирующая шайба и амортизирующая пружина, выполнявшая в молотке МО-2Б пусковые функции, а также применяются находящиеся непосредственно в местах контактирования силовых элементов молотка ККВ/ (/ — номер узла контактирования, / = 1, 2, 3, 4). В общем случае те или иные значения коэффициентов жесткости и вязкости ¡-го узла виброзащиты могут обеспечиваться в результате формирования пакета, в котором последовательно устанавливаются единичные виброизоляторы ККВ/ числом яккш с нажимными элементами типа пуансон-матрица.

В конструкции молотка с ОС сохраняется некоторое расстояние 1п между резиновым амортизатором в рукоятке и стволом, однако его назначение изменилось. Если в серийных молотках зазор необходим для включения молотка в работу при нажатии рукоятки, то в новом молотке с клавишным включением он служит для обособления ствола от корпуса и возможности передачи напорного усилия от рукоятки через корпус на инструмент, в основном минуя ствол. Однако чрезмерное увеличение 1п нежелательно, так как может привести к значительным смещениям ствола относительно инструмента, ограниченного в движении корпусом, в его крайнем в момент нанесения удара положении и нарушению функций. Необходимо сохранить пружину в рукоятке, которая в данной конструкции выполняет амортизационные функции, обеспечивая обособленную работу ствола и создавая упор для него при реактивном движении к рукоятке. Очевидно, пружина должна иметь большую жесткость, чем пусковая пружина в молотке МО-2Б.

Рукоятка и корпус стягиваются посредством болтовых соединений числом пб с некоторой заданной приходящейся на один болт силой F6. При этом обеспечивается предварительное сжатие пружины в корпусе силой F и расстояние 1п между резиновой амортизационной шайбой и стволом.

Принимаются следующие обозначения: А — верхняя камера, Б — нижняя камера; индексы: 1 и 2 — номера элементов стенда, имитирующих руку человека-оператора, ст — стенка, р — рукоятка, к — корпус, с — ствол, у — ударник, и — инструмент, ск — скалка, п — пружина амортизационная, р.а — резиновый амортизатор; пп — пружина, удерживающая инструмент; mi, m2, тр, mK, mc, ту, ти, тж, xi, Х2, Хр, Хк, Хс, Ху, Хи, Хск — массы (т) и перемещения (х) элементов системы; сст, с1,

с2, сп, ср.а и ср.а. max, су, си, спп, Сск сккв1, . Сккв4 и Сккв1 max, . •., Сккв4 max- коэффициенты жесткости, соответственно, стенки, упругой связи между массами т1 и т2, упругих связей между т2 и рукоятью молотка сверху или снизу, амортизирующей пружины, резинового амортизатора до и после его посадки нажестко, имитирующей упругие свойства ударника и инструмента связи, связи инструмента со стволом, удерживающей инструмент пружины, скалки, виброизоляторов ККВ1, ..., ККВ4 до и после их посадки нажестко; цст, Ць Ц2,

Цск, Цккв1, ..., Цккв4 - коэффициенты

вязкости стенки, связи между массами m1 и т2 руки человека, между т2 руки и рукоятью молотка сверху или снизу, резинового амортизатора, скалки, виброизоляторов ККВ1, ., ККВ4; гккв1, ., z^ — толщина ККВ1, ..., ККВ4; 4кв1, ..., /ккв4 — ход ККВ1, ..., ККВ4 до их посадки нажестко; рм — давление в магистрали; рат — атмосферное давление; рА — давление в камере А; рБ — давление в камере Б; VA, УБ — объемы воздуха в верхней (А) и нижней (Б) камерах; ТА, ТБ, Тм и Тат — абсолютная температура воздуха в камерах А, Б, в магистрали и в атмосфере; /с — длина внутренней поверхности ствола; /в1 и 1в2 —

расстояния от верхнего основания ствола до первого и второго яруса выхлопных отверстий; /у — длина ударника; /к — длина образующей цилиндрической поверхности ударника, контактирующей со стволом; dG и dy — внутренний диаметр ствола и диаметр ударника; dи — диаметр хвостовика инструмента; /х — длина хвостовика инструмента; /ст — толщина днища ствола; /б — длина буксы в корпусе.

При моделировании принимаются следующие исходные данные, отвечающие экспериментальному молотку [5]. Геометрические параметры: длина участка ствола, на котором при перемещении ударника над отверстиями соответственно 1-го и 2-го ярусов осуществляется выхлоп воздуха: А/1 = 2,6 10-2 м, Д/2 = 8 10-3 м, /с = 0,270 м, /в1 = 0,146 м, /в2 = 0,220 м, /у = 810-2 м, /к = 0,043 м, /х = 710-2 м, /ст = 6,3 10-2 м; свободный ход инструмента в стволе /cx = 2 10-2 м; осадка пружины, имитирующей связь массы т2 с рукояткой, /рр = 5 10-3 м; ход резинового амортизатора до посадки нажестко /р.а=610-3 м, /п = 910-3 м; ход единичного ККВ /ккв = 6 10-3 м; dc=dy=3,2 10-2 м; djj = 2,4 10-2 м; толщина единичного ККВ z^ = 1,5 10-2 м; конструктивные площади отверстий из магистрали в камеры А и Б: _/Ам = 2,6910-4 м2,

= 1,77-10-4 м2; конструктивные площади выхлопных отверстий из камер А и Б в атмосферу: /в1 = 5,5 10-4 м2, /в2 = 10-4 м2; объ-

5 3

ем ударника Vm = 5,9-10" м ; угол отклонения продольной оси молотка от вертикали в = 0 град.

Динамические параметры: т2 = 3,6 кг; тр = 1,595 кг; тк = 4,2 кг; тс = 3,1 кг; ту = 0,404 кг; ти = 1,2 кг; тск = 1,8 кг; Сст = 105 Н/м; С1 = 2500 Н/м; С2 = 2,7 105 Н/м; Ср.а=5 104 Н/м; Ср.а.тах=2105 Н/м; Су=4106 Н/м; Си = 3105 Н/м; Спп = 2104 Н/м; Сск=2106 Н/м; Скквг max = 2,5 105 Н/м; Цст = 150 Нс/м;

= 350 Нс/м; ц2 = 350 Нс/м; цск=500 Нс/м; Цкквг = 290 Нс/м; Fт = 8000 Н; F6 = 100 Н; F = 50 Н.

Число ККВ в узлах 1-4: пккв1 = пккв2 = 1,

пккв3 3., пккв4 2.

Машиностроение и машиноведение

Газотермодинамические параметры: рм = 5 105 Па, рат = 105 Па; давления, при которых клапан перебрасывается в режим холостого хода и в режим рабочего хода: рхх = 3 105 Па, ррх = 2,4 105 Па; время перебрасывания клапана т = 3 10-4 с; коэффициенты расхода воздуха через отверстия, соединяющие камеры А и Б с магистралью: Удм = 0,7, уБм = 0,7; коэффициенты расхода воздуха через отверстия, соединяющие камеры А и Б с атмосферой: Удв = УБв = 0,4, Тм = 303 К, Тат = 293 К.

Варьируются: сккв в пределах от 5 104 до 2^ 105 Н/м, Сп — от 104 до 1,6^ 105 Н/м, — от 20 до 40 кг.

В начальный момент времени перемещения и скорости всех масс полагаются равными нулю, рд = Рм, рд = Рат, Тд = Тм, Тб = Тат.

Компьютерная программа составлена на алгоритмическом языке Турбо Паскаль.

Критерием выбора рациональных значений величин сккв и сп являются показатели уровня вибраций — наименьшие достижимые значения действующих (средне-квадратических) значений ускорения ар и

скорости Ур рукояти, которые определяются по формулам:

ар =■

Z api At

i=1

T - L

vP =

Z vpi At

i=1

T-t

где Т — продолжительность измерений; ^ — продолжительность переходных процессов в системе при включении молотка; Дt — шаг квантования исследуемых величин; ар/, ур/ — текущие /-е значения ускорения и скорости рукоятки.

Моделируемые величины сопоставляются с аналогичными величинами, полученными для молотка МО-2Б, рассчитанными с применением математических моделей, приведенных в работе [8]. В частности, показатели вибраций МО-2Б _ 2 _

а^ = 18,6 м/с и Ур = 0,123 м/с значитель-

но превышают соответствующие санитарные нормы показателей локальной вибрационной нагрузки для длительности смены 8 ч (а = 2,0 м/с2 и у = 0,02 м/с), приведенные в стандарте [7], и даже допустимые максимальные значения, приведенные для установленных на стандартном испытательном стенде отбойных молотков в стандарте [6]: а = 8,0 м/с2 и у = 0,08 м/с.

При моделировании установлено, что индикаторная диаграмма молотка не зависит от напорного усилия и практически не отличается от аналогичной диаграммы молотка МО-2Б. То же можно заметить и в отношении прочих термодинамических процессов.

Значения действующих (среднеквадра-тических) значений ускорения Ор и скорости Ур рукояти, полученные для нового

молотка при значениях сккв в пределах от 0,5105 до 2105 Н/м, Сккв тах = 2,5105 Н/м, Пккв1 = Пккв2 = 1, «кквЭ = 3, Пккв4 = 2, Ш1 = 20 кг, представлены в таблице 1 и на рисунке 2. Значения скорости Ур при малых и больших значениях сккв ККВ примерно одинаковы. Это объясняется тем, что при малых значениях сккв ход ККВ выбирается даже при малых нагрузках, и они переходят работать на участок механической характеристики с жесткостью сккв тах. При больших значениях сккв, близких по своему значению к сккв тах, ККВ изначально работают таким образом. В рассматриваемом случае в совокупности наименьшие значения Ор и Ур достигаются в диапазоне значений Сккв 0,7 105.. ,1,1105 Н/м.

Влияние сп на Ор и Ур при достаточно

благоприятном значении сккв, равном 105, отражено в таблице 2 и на рисунке 3.

Из анализа полученных данных видно, что наилучшие вибрационные характеристики достигаются при сп = 8 104 и сккв = 105 Н/м. Динамические процессы в молотке, полученные при этих значениях сп и сккв, отражены на рисунках 4-12.

Машиностроение и машиноведение

Таблица 1

Зависимости ускорения ар и скорости ур рукояти, от жесткости ККВ съ

Сккв, Н/м 0,5 105 0,75 105 1,0-105 1,25105 1,5105 1,75105 2,0105

äp, м/с2 16,15 15,16 16,91 20,6 25,57 30,2 34,56

vp , м/с 0,1 0,079 0,07 0,071 0,076 0,084 0,094

Таблица 2

Зависимости ускорения ар и скорости у_ рукояти, от жесткости Сп пружины

сп, Н/м 104 2104 4104 7104 8104 1,2105 1,6105

äp, м/с2 55,2 52,1 25,2 14,8 14,75 25,35 27,88

vp , м/с 0,174 0,171 0,125 0,066 0,06 0,067 0,079

Рисунок 2 Зависимости ускорения ар и скорости Ур рукояти от жесткости ККВ с

Рисунок 3 Зависимости ускорения ар и скорости Ур рукояти от жесткости амортизирующей пружины Сп

Перемещения масс системы при Ш1 = 20 кг и Ш1 = 40 кг представлены на рисунке 4. Диаграммы перемещения ударника являются маркером процессов в систе-

ме. Как видно, все массы системы, за исключением инструмента, колеблются с частотой ударника, причем масса Ш2 руки, рукоятка и корпус — в противофазе с ним. Ствол, находясь под воздействием реактивных сил, пружины, амортизатора и ККВ1, совершает сложные движения. При перемещениях масс наблюдается некоторый тренд в положительном направлении, обусловленный периодическими при ударах смещениями скалки.

При Ш1 = 20 кг (см. рис. 4, а) частота колебаний инструмента по окончании переходного процесса в молотке примерно в два раза больше частоты колебаний ударника. При этом соударения ударника с инструментом в большинстве случаев совершаются при их встречном движении. При Ш1 = 40 кг, т. е. при допускаемом стандартом [6] максимальном значении напорного усилия на рукоятке, инструмент совершает быстро затухающие колебания с частотой в 5-6 раз большей, чем частота нанесения ударов ударником. При этом к моменту нанесения очередного удара ударником инструмент практически останавливается. При Ш1 = 40 кг смещения и амплитуды колебаний элементов системы, за исключением ударника, меньше примерно в 1,5 раза, чем при Ш1 = 20 кг. При Ш1 = 20 кг амплитуда колебаний рукоятки менее выражена и в 2-3 раза меньше, чем в базовом молотке МО-2Б, что указывает на снижение вибраций.

Машиностроение и машиноведение

а — т1 = 20 кг, б — т1 = 40 кг Рисунок 4 Диаграммы перемещений элементов системы «стенд — молоток»

а — т1 = 20 кг, б — т1 = 40 кг Рисунок 5 Диаграммы скоростей элементов системы «стенд — молоток»

а — т1 = 20 кг, б — т1 = 40 кг Рисунок 6 Диаграммы сил, действующих на инструмент и скалку

Машиностроение и машиноведение

а — m\ = 20 кг, б — m1 = 40 кг

Рисунок 7 Диаграммы сил Rп, Fс и FpА1, действующих на ствол

На рисунке 5 представлены диаграммы скоростей элементов системы. Скорость vи инструмента в момент его соударения с ударником в обоих случаях, особенно при m1 = 40 кг, несоизмеримо меньше скорости ударника vy и может быть исключена из числа факторов, определяющих как энергию удара, так и уровень вибраций рукоятки.

Сила Fу, действующая на вставной инструмент, а затем сила Fск взаимодействия инструмента со скалкой и сила Fи первого удара инструмента по корпусу при его отскоке от скалки практически не зависят от ml, т. е. от напорного усилия (рис. 6). Сила Fи в результате применения ККВ, прежде всего ККВ2, в 11,5 раза меньше Fy. В молотке МО-2Б — меньше в 9,4 раза.

Суммарная сила сжатия пусковой пружины и резинового амортизатора в рукоятке управления Яп и сила сжатия ККВ1 Fс (рис. 7), действующие на ствол, несколько снижаются по мере увеличения напорного усилия, при m1 = 40 кг в 1,18 раз меньше, чем при m1 = 20 кг. Хотя сила Яп в 1,4 раза больше, чем в молотке МО-2Б, однако отсутствие весьма значительной реакции инструмента, которая перекладывается на корпус, в целом позволяет снизить нагрузки на ствол. Напорное усилие мало влияет на силу первого удара инструментом по корпусу (по ККВ2), однако

при его увеличении частота ударов в течение одного цикла молотка возрастает, причем амплитуда силы взаимодействия инструмента со стволом Fи в каждой серии ударов резко уменьшается.

Силы, действующие на корпус молотка, представлены на рисунке 8.

Силы Fс и Fи сжатия ККВ1 и ККВ2, возникающие при ударах, соответственно, ствола и инструмента по корпусу, при m1 = 20 кг практически совпадают по времени и направлены навстречу друг другу, что при их взаимном гашении снижает динамику корпуса и является неоспоримым достоинством данной конструкции молотка. Равенства этих сил, очевидно, можно достичь в результате применения ККВ1 и ККВ2 с соответствующими коэффициентами жесткости.

Силы сжатия Fк и Fp.к пакетов с ККВ3 и ККВ4 находятся в противофазе. Соотношение между ними определяется числом единичных ККВ в каждом из пакетов, их жесткостями и, в значительной степени, напорным усилием на рукоятке. Максимальные значения силы Fк при m1 = 40 кг в 1,23 раза больше, чем при m1 = 20 кг, а максимальные значения силы Fp.к — в 1,5 раза меньше.

Группа сил, приложенных к рукоятке, представлена на рисунке 9. Очевидно, сила

Машиностроение и машиноведение

Fр.в, действующая на руку, определяется си- квадратические) значения ускорения Ор и лой Rп и разностью сил ^ и Силы ^ и ^,.к, являющиеся силами взаимодействия корпуса и рукоятки, соизмеримы с силой Rп, однако в 4,3 ив 5,3 раза, соответственно, меньше силы Еи, что указывает на значительный эффект снижения нагрузок от инструмента. Также следует отметить, что силы Рк и имеют встречное направление. Это снижает их суммарное воздействие на рукоятку, что особенно заметно при т1 = 20 кг.

Характер изменения ускорения Ор и

скорости Ур рукоятки отражен, соответственно, на рисунках 10 и 11. Рассчитанные на их основании действующие (средне-

скорости Ур рукояти составляют при

т1 = 20 кг, соответственно, 14,75 м/с2 и 0,06 м/с, а при т1 = 40 кг — 12,43 м/с2 и 0,0596 м/с. С увеличением напорного усилия действующие (среднеквадратические) значения ускорения Ор улучшаются, а

действующие скорости Ур практически не

меняются. Таким образом, в конструкции молотка с ОС и ККВ, установленного на стандартном стенде, при т1 = 20 кг достигнуто, по сравнению с молотком МО-2Б, снижение уровня виброускорений в 1,26 раза и виброскорости в 2,06 раза.

а — т1 = 20 кг, б — т1 = 40 кг Рисунок 8 Диаграммы сил, действующих на корпус

а — т1 = 20 кг, б — т1 = 40 кг Рисунок 9 Диаграммы сил, действующих на рукоятку молотка

Машиностроение и машиноведение

а — m1 = 20 кг, б — m1 = 40 кг Рисунок 10 Диаграмма ускорения рукоятки

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а — m1 = 20 кг, б — m1 = 40 кг Рисунок 11 Диаграммы скорости рукоятки

а — m1 = 20 кг, б — m1 = 40 кг Рисунок 12 Диаграммы энергии удара 144

Машиностроение и машиноведение

Энергия удара изменяется в пределах от 15 до 43 Дж (рис. 12). В качестве наилучшего приближения к истинному значению и в данном случае следует принимать наибольшее значение А, равное 43 Дж. Расхождение значений А, полученных в данном случае и в случае базового молотка, не превышает 12 %. Поскольку термогазодинамические процессы в обоих молотках практически одинаковы, то в новом молотке энергия удара будет, надо полагать, не меньше, чем в молотке МО-2Б.

Наибольшее снижение вибраций обеспечивается в случае применения кольцевых канатных виброизоляторов, встроенных между инструментом и корпусом, стволом и корпусом, а также между корпусом и рукояткой, если коэффициент жесткости единичных ККВ составляет 9104.. ,1,1105 Н/м. В некоторых случаях целесообразно применять пакеты из последовательно расположенных ККВ. Ме-

тодом проб установлено, что пакет ККВ между корпусом и рукояткой должен содержать три единичных ККВ, а пакет между рукояткой и головкой стягивающего болта — два ККВ. Большее число ККВ в этих пакетах может привести к исчерпанию при их деформации зазора между рукоятью и стволом. Корпус и рукоятка стягиваются двумя болтами с усилием примерно 75 Н, приходящимся на один болт. В конструкции молотка с ОС и ККВ, установленного на стандартном стенде, при т1 = 20 кг, спр = 8104 Н/м и сккв = 105 Н/м достигнуто, по сравнению с молотком МО-2Б, снижение действующих (средне-квадратических) значений виброускорений в 1,26 и виброскорости в 2,06 раза.

Задачей последующих исследований является определение рациональных конструктивных параметров молотка, обеспечивающих уровень вибраций в пределах допустимых санитарных норм.

Библиографический список

1. Вишневский, Д. А. Математическая модель пневматического отбойного молотка с обособленным стволом [Текст] / Д. А. Вишневский, С. В. Корнеев, Д. В. Мулов // Фундаментальные основы механики. — СПб. : НИЦМС, 2022. — № 9. — С. 30-39.

2. Пат. 36012 Украгна, МПК В 25 D 17/00. Пневматичний молоток / Д. В. Мулов, О. Ю. Рутковський ; заявник 7 патентовласник Донбас. держ. техмч. ун-т. — № 200806164 ; заявл. 12.05.08 ; опубл. 10.10.08, Бюл. № 19. — 4 с. : ¡л.

3. Пат. 2677903 С2 Российская Федерация, МПК В 25 D 11/00. Машина ударного действия / Б. С. Доброборский ; заявитель и патентообладатель Доброборский Б. С. — № 2017118021 ; заявл. 23.05.17 ; опубл. 22.01.19, Бюл. № 3. — 7 с. : ил.

4. Пат. 190818 и1 Российская Федерация, МПК В 25 D 11/00. Машина ударного действия / Б. С. Доброборский, С. А. Евтюков, Е. Е. Медрес ; заявитель и патентообладатель Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. — № 2017146875 ; заявл. 28.12.17 ; опубл. 12.07.19, Бюл. № 20. — 4 с. : ил.

5. Мулов, Д. В. Экспериментальные исследования вибрационных параметров ручной ударной машины с виброзащитной системой [Текст]/Д. В. Мулов //Прничий в1сник : науково-техмчний збгрник. — Кривий Р1г : КНУ, 2012. — Вип. 95 (1). — С. 124-128.

6. ГОСТ Р 55162-2012. Оборудование горно-шахтное. Молотки отбойные пневматические. Требования безопасности и методы испытаний [Текст]. — Введ. 2014-01-01. — М. : Стандартинформ, 2014. — 28 с.

7. СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. — Введ.1996-10-31. — М., Инф.-изд. центр Минздрава России, 1996. — 30 с.

8. Корнеев, С. В. Имитация стендовых испытаний пневматических отбойных молотков по ГОСТ Р 55162-2012 [Текст] / С. В. Корнеев, Д. А. Вишневский, Д. В. Мулов // Сборник научных трудов ДонГТИ. — 2022. — № 26 (69). — С. 71-82.

© Вишневский Д. д., Корнеев С. В., Мулов Д. В. 145

Машиностроение и машиноведение

Рекомендована к печати к.т.н., доц., зав. каф. ОМДиМ ДонГТИ Денищенко П. Н., к.т.н., доц., зав. каф. электромеханики и транспортных систем

СИПИМ ЛГУ им. В. Даля Петровым А. Г.

Статья поступила в редакцию 28.09.2022.

Doctor of Technical Sciences Vishnevskyi D. A., Doctor of Technical Sciences Korneev S. V., Mulov D. V. (DonSTI, Alchevsk, LPR, mulovd@yandex. ru)

SUBSTANTIATION OF DYNAMIC PARAMETERS OF VIBROPROTECTION OF PNEUMATIC JACKHAMMERS WITH A SEPARATE BARREL

As a result of mathematical modeling of the system "standard test bench — pneumatic jackhammer with a separate barrel", rational values of the stiffness coefficients of the shock-absorbing spring and ring rope vibration isolators of hammer are determined, at which the minimum root mean square values of vibration velocity and vibration acceleration of handle are provided. A comparison of vibration characteristics of the MO-2B hammers and with a separate barrel was made, the advantages of a hammer with a separate barrel were revealed.

Key words: pneumatic jackhammer, separate barrel, shock-absorbing spring, ring rope vibration isolators, stiffness, standard test bench, mathematical model, vibration acceleration, vibration velocity.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.