CC BY
26ГЛАВНАЯ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ НОВОСТИ НЕДВИЖИМОСТЬ КОНТАКТЫ
СтроиМно! о
J- ЭЛЕКТРОННЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ И АВТОРЫ!
Электронный научный журнал «СтройМного» включен в РИНЦ. ISSN: 2500-1736. Журнал выгружается в РИНЦ 1 раз в квартал. Ежемесячная аудитория: более 10 000 уникальных пользователей. Приглашаем авторов к публикации научных статей.
ОБЩЕЕ АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СОВРЕМЕННЫХ СВАЙНЫХ
ДИЗЕЛЬ-МОЛОТОВ МОЛОТОВ ТРУБЧАТОГО ТИПА
научный журнал
Главная страница журнала
]Л
/
/
General analytical study of the main structures of modern pile diesel hammers of tubular type hammers
Экономические и социологические науки
Технические и естественные науки
О журнале
Редакция
УДК 532.517.4 : 536.24
20.03.2018 о 103
Выходные сведения:
Лобанов И.Е. Общее аналитическое исследование основных конструкций современных свайных дизель-молотов молотов трубчатого типа // СтройМного, 2018. № 1 (10). URL: http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-anaHticheskoe-issledovani-osn/
Авторы:
Лобанов Игорь Евгеньевич
I
НОВОСТИ
Экономика
Недвижимость
Это интересно
д.т.н., ведущий научный сотрудник ПНИЛ—204, ФГБОУ Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Российская Федерация (125993 Россия, г. Москва, Волоколамское шоссе, 4), e-mail: [email protected]
Authors:
Lobanov Igor Evgenevich
Dr.Sci.Tech., leading research assistant PNIL-204, FGBOU the Moscow aviation institute (national research university), Moscow, the Russian Federation (125993 Russia, Moscow, Volokolamsk highway, 4), e-mail: [email protected]
Ключевые слова:
аналитический; исследование; перспективный; современный; конструкция; дизель-молот; анализ; свайный; трубчатого типа; штангового типа
Keyword:
analytical; study; perspective; modern; design; diesel hammer; analysis; pile; tubular type; rod type
Аннотация:
B данной статье был проведён общий анализ основных конструкций современных свайных дизель-молотов молотов трубчатого типа. В статье показано, что развитие производства гидравлических экскаваторов и гидрофицированных копров привело к созданию работающих в комплекте с ними гидравлических молотов двойного и просто-го действия, имеющих в этом случае на стройплощадке энергетическую автономность, присущую дизель-молотам. Проанализировано, что для повышения частоты ударов и эффективности гидромолотов простого действия целесообразно применять импульсный подброс ударной части, для более полной передачи кинетической энергии ударной части погружаемой свае между сваей и ударной частью в процессе удара целесообразно применять амортизаторы с регулируемой в зависимости от грунтовых условий жёсткостью. Сделан вывод о том, в отличие от трубчатых дизель-молотов, штанговые имеют относительно небольшую энергию удара. Показано, что малую энергию удара штанговых дизель-молотов обусловливает следующие четыре основных фактора: высокая степень сжатия; воспламенение топлива до удара; малая высота подъема ударной части; плохая очистка рабочего цилиндра от остаточных газов и несовершенное распыление топлива. Также сделан вывод о том, что наиболее перспективными
© х
гидравлическими молотами двойного действия являются такие, в конструкции которых не при-меняются механические обратные связи ударной части с распределительным устройством, а также другие виды энергоносителей.
Annotation:
In this article, a general analysis of the main designs of modern pile diesel hammers of tubular type hammers was carried out. The article shows that the development of production of hy-draulic excavators and hydroficated headgears led to the creation of working with them in complete hydraulic hammers double and single acting, with in this case, on-site energy auton-omy inherent in the diesel hammer. It analyzed that to improve the frequency efficiency of hydraulic hammers impact and Single-action appropriate to apply the hammer toss pulse, for a more complete transfer of the kinetic energy of the hammer between a submerged pile and pile shock part during impact advisable to use dampers with adjustable depending on ground conditions stiffness. It is concluded that unlike tubular diesel hammers, rodheads have a rela-tively small impact energy. It is shown that the low impact energy of rod-type diesel hammers determines the following four main factors: high compression ratio; ignition of fuel before impact; low height of the impact part; poor cleaning of the working cylinder from residual gases and imperfect spraying of fuel. It concluded that the most promising double acting hy-draulic hammers are those in which the mechanical structures are not applicable feedbacks striking portion with a distribution device, as well as other forms of energy also made.
Введение
Применяемые в настоящее время дизельные молоты являются одним из широко распространённых сваебойных механизмов, используемых в промышленном, гражданском, военном и других видах строительства.
Однако эксплуатация дизель-молотов в условиях повышенных температур окружающей среды вызывает ухудшение ряда технологических характеристик, что требует создания дизель-молотов с системой интенсифицированного теплообмена.
Улучшение теплообменных характеристик дизель-молотов и определение оптимальных параметров их эксплуатации требует проведения теоретических исследований, направленных
на разработку и создание математической модели и методологического обеспечения проектирования сваебойного оборудования.
Наибольшее распространение в настоящее время получили трубчатые дизель-молоты, отличающиеся высокой погружающей способностью по сравнению со штанговыми.
Свайные дизель-молоты трубчатого типа могут эксплуатироваться в различных климатических и эксплуатационных условиях, но их охлаждение зачастую осуществляется только за счёт радиационного теплообмена с наружной поверхностью цилиндра дизель-молота, существенно снижающегося при ужесточении режима эксплуатации и увеличении температуры окружающей среды, а также при инсоляции. Использование внутренней рубашки охлаждения не всегда может дать нужного эффекта. данные факторы приводят к появлению неустойчивых режимов работы дизель-молота, обусловленных недостаточной тепловой мощностью его системы охлаждения.
Анализ, приведённый в данной статье может служить косвенной подосновой научных работ [20-22].
Нижеследующее общее аналитическое исследование основных конструкций современных свайных дизель-молотов молотов трубчатого типа основывается на научных исследованиях [1 -19].
Материалы и методы
Конструкции современных дизель-молотов различных типов
Вышеизложенный анализ позволяет сделать вывод о том, что эксплуатационные характеристики трубчатых дизель-молотов значительно уходшаются при работе в условиях повышенных температур окружающей среды. Одним из направлений в решении этого вопроса является применение теплообменных аппаратов, обеспецивающих стабилизацию режима работы дизель-молота вне зависимости от внешних факторов.
Эффективность работы свайных молотов определяется временем погружения сваи в грунт. Многочисленные исследования, проведенные различными организациями в последнее время, показали, что эффективность погружения у свайных трубчатых молотов в два-три раза больше, чем у штанговых: при равном весе ударных частей за одно и то же время трубчатый
дизель-молот погрузит в два-три раза более тяжелую сваю, чем штанговый. Трубчатые дизель-молоты, кроме того, значительно долговечнее штанговых.
Сопоставление основных параметров штанговых и трубчатых дизель-молотов показывает, что энергия удара трубчатых дизель-молотов в два-четыре раза превышает энергию удара штанговых дизель-молотов тех же типоразмеров.
Малую энергию удара штанговых дизель-молотов обусловливает следующие четыре основных фактора:
1. Высокая степень сжатия, равная 20,26 (для трубчатых дизель-молотов 14,15). По этой причине, как показывают расчеты, потери энергии на сжатие воздушного заряда в штанговых молотах в среднем на (70,80)% больше, чем в трубчатых молотах одинаковых типоразмеров.
2. Воспламенение топлива до удара, так как в штанговых молотах, подача топлива в рабочий цилиндр начинается с некоторым опережением, до достижения ударной частью нижней мертвой точки. При этом, в особенности при работе с повышенной степенью сжатия, топливо начинает воспламеняться задолго до удара, давление и цилиндре повышается и снижает скорость ударной части. Поскольку энергия удара прямо пропорциональна квадрату скорости, то даже незначительное снижение скорости ударной части вызывает весьма ощутимую потерю энергии удара. В трубчатых молотах, напротив, никакого воспламенения до удара произойти не может, ибо весь объем топлива в момент удара мгновенно распыляется в камере сгорания, и вспышка происходит непосредственно после удара; при этом сила, возникающая при сгорании топлива, не оказывает тормозящего воздействия на ударную часть трубчатого молота, а напротив, дополнительно увеличивает его погружающую способность. Проведённые эксперименты показывают, что в трубчатых дизель-молотах вспышка топлива после удара увеличивает глубину погружения сваи в полтора - два раза. Аналогичные данные приводились позднее Институтом строительных исследований и испытания материалов в Штутгарте (ФРГ).
3. Малая высота подъема ударной части — 1790 мм (например у молота С-222) — против 3000 мм (у трубчатого молота С-858). С учетом потерь на трение дополнительный запас энергии удара для трубчатого дизель-молота С-858 составляет не менее 15000 Дж.
4. Плохая очистка рабочего цилиндра от остаточных газов и несовершенное распыление топлива.
12.04.2018 Публикация научных статей по техническим, естественным наукам
Влияние всех перечисленных факторов проявляется в резком снижении энергетических показателей штанговых дизель-молотов, энергия удара которых составляет (25,35)%, в то время как энергия удара трубчатых дизель-молотов составляет (60,65)% от потенциальной энергии ударной части. Испытания, проведенные ВНИИСтройдормаш и БашНИИСтрой, показали, что трубчатые дизель-молоты по своей погружающей способности в два-три раза превосходят штанговые.
Основными показателями дизель молотов следует признать:
а) производительность: энергия единичного воздействия; частота единичного воздействия;
РиШ. Общий вид штангового дизель молота С -222 (1 — сферическая пята; — основание; 3—распылительная форсунка; 4 — направляющие штанги; 5 ■ валик; 6 — крюк; 7 — захват; 8 — канат; 9 —рычаг сброса; 10 —ударный ц линдр; 11 — штырь; 12 — поршень; 13 — топливопровод; 14 — топливнь насос; 15 — наголовник).
í
!
Рис. 2. Общий вид трубчатого дизель молота С-358 (1 — штырь: 2 — шабот; 3 — амортизатор: 4 — кожух; ,5 — ограждение: 6 —разрезное верхнее кольцо; 7—гильза; 3— компрессионное кольцо; 9— кольцо-ловитель; 10 — топливный насос; 11 — поршень (ударная часть): 12 — тошивный бак; 13—болт; 14—направляющая труба; 15 — проточка на поршне; 16 — сферическая проточка; 17—масляный резервуар; 18 — отверстия для подачи масла; 19 —резиновая пробка; 20 — кольцевые проточки-ловители; 21 — крышка:, 22 —упои для сброса Ударной части; 23 — крышка продольного паза: 24 — кронштейн для подъемамолота: 25 —упор взвода кошки: 26— верхний захват; 27 — болт крепления захватов; 28 —ребро охлаждения; 29 —рабочий цилиндр; 30 — болт крепления шабота: 31 — обойма амортизатора; 32 —разрезное нижнее кольцо).
б) устойчивость функционирования; число сбросов до запуска; число прерывания рабочего
прочеса при заглублении сваи до заданного отказа.
Результаты и обсуждение
Публикация научных статей по техническим, естественным наукам
Повышение эффективности работы современных дизель-молотов
Анализ конструктивных схем дизель-молотов с точки зрения производительности показал:
а) частота воздействий зависит не от типа дизель-молота, а от таких конструктивных параметров как масса ударной части и высота её подлёта в процессе работы (в случае наличия буферов от средней скорости движения рабочего органа);
б) величина энергии единичного воздействия зависит от таких конструктивных параметров как масса ударной части, высота её подлёта в процессе работы (в случае наличия буферов от скорости движения рабочего органа в момент удара) и от схемы воздействия на сваю.
в) дальнейшее увеличение энергии единичного воздействия не целесообразно, так как для эффективной работы молота достаточно, чтобы энергия воздействия молота и масса забиваемой сваи (т) находились в соотношении: L/mg = (0,5J0,7), что вполне обеспечивается со временными дизель-молотами;
г) желательно чтобы момент начала действия удара предшествовал моменту начала горения;
д) частота воздействий не велика, в среднем для дизель-молотов обоих типов ^50 ударов в минуту; возможно повышение частоты воздействия за счёт увеличения скорости возвратного движения ударной части, так при использовании пневматических или пружинных буферов возможно достигнуть ^(70,80) ударов в минуту для трубчатых дизель- молотов, более того, это необходимо, так как: при погружении сваи в грунт после снятия нагрузки имеет место обратное движение сваи, что связано с упругой деформацией грунта; при ударном воздействии на сваю разрушаются связи между частицами грунта, которые быстро восстанавливаются.
Анализ конструктивных схем дизель-молотов (рис. 1, рис. 2) с точки зрения устойчивости функционирования позволил сделать следующие выводы:
а) нестабильность функционирования обусловлена нарушением баланса при распределении энергии воздействия на сваю и поршень, что приводит к чрезмерному заглублению сваи давлением газов, снижению высоты подлёта ударной части и, как следствие, невозможности
12.04.2018 Публикация научных статей по техническим, естественным наукам
обеспечить параметры топливо-воздушной смеси, необходимые для её успешного сгорания -характерна в равной мере как трубчатым, так и штанговым дизель-молотам, но трубчатые дизель-молоты в большей степени чувствительны к снижению нагрузки, что обуславливается такими конструктивными особенностями как: возможность перемещения цилиндра совместно со сваей, что в совокупности с уменьшением высоты подлёта поршня приводит к ухудшению параметров очистки и наполнения цилиндра воздухом; ударное распыливание топлива (при снижении нагрузки уменьшается скорость поршня в момент удара, так как часть энергии поршня через газовую подушку затрачивается на заглубление сваи);
б) нестабильность запуска обусловлена теми же причинами, что и нестабильность функционирования, в большей мере характерна трубчатым дизель-молотам, так последние запускаются только при условии, если осадка сваи за один удар не превышает (30,50) мм, в то время как штанговые дизель молота запускаются при осадке (240,250) мм.
Анализ конструктивных схем дизель-молотов на предмет возможности снижения массо-габаритных показателей выявил следующее:
а) по своим массо-габаритным показателям дизель-молоты одинакового типоразмера отличаются незначительно
б) возможно снижение массы и габаритов дизель-молотов при условии сохранения энергии единичного воздействия, что достигается увеличением скорости движения рабочего орган при одновременном снижении его массы и (или) высоты подлёта;
в) оптимизация временного интервала перекрытия позволит эффективнее использовать создаваемую энергию воздействия на сваю.
Анализ конструктивных особенностей дизель-молотов, взаимодействия их основных деталей, передающих ударную нагрузку на сваю, а также взаимодействия самих молотов с копровой установкой при ударе показывает, какие факторы определяют надежность и долговечность молота той или иной конструкции.
У трубчатого дизель-молота поршень, шабот, наголовник и свая под влиянием удара движутся вниз, преодолевая сопротивление грунта; действие удара на сваю усиливается взрывом всего заряда топлива в камере сгорания, происходящего непосредственно вслед за ударом.
Продолжительность действия удара при работе на слабых грунтах или в начале забивки составляет (0,007,0,015) секунд. При этом рабочий цилиндр и соединенная с ним направляющая труба отстают от поршня шабота и зависают на направляющей копра, в то время как свая продолжает двигаться вниз. После прекращения движения сваи и подвижных элементов цилиндр опускается под действием собственного веса на фланец шабота, однако жесткого соударения не происходит благодаря наличию резинового амортизатора между рабочим цилиндром и фланцем шабота. Консольное расположение дизель-молота вызывает некоторое защемление захватов относительно направляющих копровой стрелы, способствующее замедлению падения цилиндра и уменьшению нагрузки на амортизатор и корпус молота. Очень важно так же, что на направляющие мачты копра передается только момент от веса цилиндра, а силы удара и вспышки на них не действуют.
У штангового дизель-молота корпус, служащий для направления движения ударной части (цилиндра) образуется путем закрепления нижних концов двух направляющих штанг в основании блока поршня и верхних концов штанг—в траверсе, в результате чего образуется нежесткая рамная конструкция с большим количеством соединений.
При работе штангового дизель-молота на свае корпус подвергается воздействию динамических нагрузок, приводящих к разрушению поршневого блока, топливной системы и т. п. Как уже указывалось, в штанговых молотах самовоспламенение топлива до удара, препятствуя движению ударной части, снижает энергию удара, в то время как у трубчатого дизель-молота вспышка способствует более эффективному погружению свай.
При ударе цилиндра штангового молота по сферической пяте последняя вместе со сваей начинает двигаться вниз, а поршень, соединенный со штангами и траверсой, в силу своей инерционности отстает, вызывая дополнительное сжатие газов в рабочем цилиндре и дополнительно уменьшая эффективность воздействия ударной части на сваю. В то же время на днище поршня действует сила давления газов, равная для средних моделей молотов (типа С-222) (40,50) т. Эта сила, с одной стороны, вызывает ущемление захватов на направляющей копра (возникает момент относительно направляющей в результате консольного расположения поршня), а с другом стороны, воздействует через поршень на спицы и вызывает их изгиб и колебания.
После прекращения движении сваи и сферической пяты корпус дизель-молота, отставший от них во время удара и зависший на направляющих копра, разгоняется силой давления газов в
рабочем цилиндре и ударяется о сферическую пяту, опирающуюся на сваю, после чего поршневой блок резко останавливается, а на спицы его основания передается инерционная нагрузка от собственного веса поршневого блока, и в особенности от штанг и траверсы.
Таким образом, спицы основания поршневого блока подвержены знакопеременным динамическим нагрузкам.
Это происходит при малых осадках сваи — если при ударе зазор, равный для всех штанговых дизель-молотов (25,30) мм, не выбран полностью. Если же осадка сваи велика (например, более 100 мм), то свая и сферическая пята под воздействием удара цилиндра уходят вниз от поршня и после того, как зазор будет выбран, динамическая нагрузка передается на поршень через серьгу и палец, часто вызывая обрывы серьги, изгибы пальца и динамически нагружая поршневой блок. В этом случае на спицы поршневого блока передается не только усилие вспышки, но и значительно большее ударное усилие; на спицы основании точно так же передается инерционная нагрузка от штанг и траверсы, но в отличие от описанного случая, направленная противоположно. Такого рода нагружения основания поршневого блока служат причиной его разрушения. Наблюдения показывают, что трещины в поршневом блоке чаще всего возникают в местах перехода тела поршня в спицы.
В настоящее время все рассмотренные (в патентах) конструктивные изменения и предложения, направленные на улучшение технико-экономических и эксплуатационных данных, используются фирмой Delmag в серийно выпускаемых ею новых дизель-молотах моделей D5, D12 и D22 с ударной частью массой соответственно 500 кг, 1250 кг и 2200 кг. Эти дизель-молоты могут использоваться для забивки как вертикальных, так и наклонных свай; угол наклону при забивке свай определяется устойчивостью применяемых копров.
Для трубчатых дизель-молотов, разработанных и выпускаемых фирмой Delmag, характерна особая конструкция камеры сгорания, имеющей в сечении форму ромба. При ударе поршня по шаботу топливо распыляется по объему камеры в узком контуре, причем степень заполнения объема камеры факелом топлива не превышает 0,55. В результате этого топливо плохо смешивается с воздухом, так как значительная его часть попадает на относительно холодные стенки цилиндра и поршня. Это приводит к уменьшению литровой мощности, снижению к.п.д. и ухудшению заводимости трубчатых дизель-молотов.
Фирма Ме Юегпап-Теггу (США) производят три типоразмера трубчатых дизель-молотов — DE-20, DE-30 и DE-40 — с воздушным охлаждением с использованием принципа ударного распыления топлива.
Конструкция этих дизель-молотов более совершенна. Если у дизель-молотов фирмы Delmag с целью упрощения технологии изготовления корпус молота состоит из двух отдельных частей (цилиндра и направляющей трубы), соединенных между собой болтами, то у молотов фирмы Ме Юегпап-Теггу корпус, выполнен неразъемным и в процессе эксплуатации не требуется контроля и подтяжки болтовых соединений. Кроме того, внутренняя поверхность цилиндра, поверхности поршня и шабота покрыты пористым хромом, что значительно повышает долговечность машины. С этой же целью предусмотрена центральная принудительная смазка рабочего цилиндра в зоне движения шабота и поршня.
У дизель-молотов фирмы Ме Юегпап-Теггу кошка подвижно соединена с корпусом молота, поэтому при работе молота в процессе погружения сваи машинист должен постоянно опускать кошку.
Преимуществом этой конструкции является то, что направляющие копровой установки могут быть изготовлены с меньшей жесткостью и менее точно.
У молотов фирмы Delmag пусковое устройство (кошка) не связана с дизель-молотом, а перемещается по направляющим копра, что требует повышенной жесткости и точности изготовления копровых направляющих. Однако благодаря этой особенности машинист копровой установки после запуска молота освобождается от участия в подготовительных работах.
В Японии по лицензии фирмы Delmag производятся трубчатые дизель-молоты с воздушным и водяным охлаждением. Основные элементы дизель-молотов — цилиндр, направляющая труба, поршень и шабот — в целях повышения износостойкости изготовляются из легированных сталей. Рычаг топливного насоса имеет наплавку из износостойкого материала.
Японские фирмы не проводят самостоятельных экспериментальных и исследовательских работ, направленных на улучшение конструкции молота; основные элементы конструкций японских дизель-молотов подобны немецким.
По долговечности и стабильности работы при температурах до +50°С молоты японского производства являются лучшими в мире благодаря применению легированных сталей для изготовления основных элементов и наличию водяного охлаждения.
Необходимо также подчеркнуть, что по мощности серийно выпускаемых дизель-молотов Япония в настоящее время обогнала все страны изготовители данной продукции.
Так, фирма Mitsubishi выпускает трубчатые дизель-молоты с водяным охлаждением с ударной частью массой 4200 кг, в то время как в Германии трубчатые молоты наибольшего типоразмера имеют вес ударной части 2200 кг, а в России — 2500 кг.
Японская фирма Kobe Steel выпускает три типоразмера трубчатых дизель-молотов с водяным охлаждением с ударной частью массой от 1300 кг до 3200 кг.
Дальнейшее развитие и совершенствование конструкции отечественных дизель-молотов ведется по следующим направлениям: улучшение их запуска при работе на грунтах с большой осадкой сваи за удар, а также при работе в условиях низких температур; совершенствование процесса сгорания и конструкции топливной системы; повышение эффективности системы охлаждения; улучшение условий смазки основных деталей.
Для улучшения запуска трубчатых дизель-молотов при работе на слабых грунтах при большой осадке сваи за удар был разработан трубчатый дизель-молот с переменной степенью сжатия.
Для уменьшения воздействия па сваю силы газов при вспышке шабот этого дизель-молота имеет диаметр меньший, чем диаметр поршня. При ударе объем камеры сгорания уменьшается, а степень сжатия увеличивается. Однако, увеличение степени сжатия не влечет за собой увеличения вертикальной нагрузки, передаваемой на сваю в процессе сгорания топлива в рабочем цилиндре. Это объясняется тем, что торцовая поверхность шабота в камере сгорания значительно уменьшена за счет установки чугунной гильзы (в обычных конструкциях дизель-молотов гильза установлена заподлицо с направляющей трубой), поэтому величина вертикального усилия при сгорании, вызывающая дополнительное погружение сваи при ударе, соответственно уменьшается. На погружение сваи затрачивается меньшая часть работы расширения, а па подъем ударной части идет большая часть, и поскольку поршень поднимается на большую высоту, молот работает па слабых грунтах более стабильно.
http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani-osn/ 15/22
Недостатком этой конструкции являются большие динамические нагрузки, передаваемые на рабочий цилиндр.
Вследствие этого долговечность дизель-молотов такой конструкции, как показали испытания, значительно меньше долговечности трубчатых дизель-молотов обычной конструкции.
Для повышения производительности модернизируются существующие молоты и создаются новые конструкции, значительно отличающиеся от традиционных.
Модернизация молотов ударного действия в основном заключается в увеличении энергии удара за счет усовершенствования процесса сгорания и увеличения высоты подскока ударной части, повышения долговечности и надежности основных деталей молота за счет более эффективной смазки, эффективной системы охлаждения с выводом дизель-молота на оптимальный режим работы и принятия более рациональных соотношений сфер соударяющихся деталей — поршня и шабота, а также за счет улучшения условий эксплуатации и техники безопасности.
Создание новых моделей молотов в первую очередь выдвигает задачу повышения единичной мощности молота. Повышение единичной мощности молота достигается двумя путями: увеличением частоты ударов и повышением энергии удара.
Повышение частоты ударов у дизельных молотов достигается путем уменьшения высоты подскока ударной части и введения в конструкцию молота пневматического буфера, компенсирующего потери энергии вследствие снижения высоты подскока ударной части.
Увеличение энергии удара обеспечивается преимущественно повышением массы ударной части — созданием тяжелых моделей молотов с ударной частью массой 7500 кг, 10000 кг и 15000 кг при сохранении в момент удара скорости, близкой к 6 м/с, что позволяет забивать сверхтяжелые сваи и сваи-оболочки.
Основные выводы
1. Развитие производства гидравлических экскаваторов и гидрофицированных копров привело к созданию работающих в комплекте с ними гидравлических молотов двойного и простого действия, имеющих в этом случае на стройплощадке энергетическую автономность, присущую дизель-молотам.
2. Для повышения частоты ударов и эффективности гидромолотов простого действия целесообразно применять импульсный подброс ударной части, для более полной передачи кинетической энергии ударной части погружаемой свае между сваей и ударной частью в процессе удара целесообразно применять амортизаторы с регулируемой в зависимости от грунтовых условий жёсткостью.
3. Наиболее перспективными гидравлическими молотами двойного действия являются такие, в конструкции которых не применяются механические обратные связи ударной части с распределительным устройством, а также другие виды энергоносителей.
Библиографический список
1. Дмитриевич Ю.В., Лызо Б.Г. Новые виды отечественного сваебойного оборудования— М.: ВНИИСтройдормаш, 1972. — 82 с.
2. Лызо Б.Г. Свайные дизель-молоты —М.: ВНИИСтройдормаш, 1967. — 39 с.
3. Рекомендации по организации технического обслуживания и ремонта строительных машин / МДС 12-8.2007. — М.: ЦНИИОМТП, 2007. — 110 с.
4. Абрамов В.Е. Динамика взаимодействия трубчатого дизель-молота с погружаемой. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Владивосток, 1983. — 16 с.
5. Авдеев К.А. Разработка математической модели, исследование функциони-рования и построение методики проектировочных расчётов быстроходного дизель-молота. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. — Тула, 2000. — 16 с.
6. Аралов Р.С., Римшин В.И., Старостин А.Р. Современные технологии при устройстве свайных фундаментов зданий и сооружений // Молодёжный науч-ный вестник. — 2017. — № 10 (23). — С. 15—19.
7. Бахолдин Б.В. Энергия удара дизель-молота при погружении свай / Основания, фундаменты и подземные сооружения Труды института. Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова. — М., 1977. — С. 40—45.
http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani-osn/ 17/22
8. Будилов И.Н., Гурьев Б.И., Кутушева Л.С., Лукащук Ю.В. Исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкции сваебойного трубчатого дизель-молота // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. — 2008. — Т. 11. — № 2. — С. 90—96.
9. Елисеев Р.И. Анализ патентных изобретений на тему "дизель-молот" // Мир науки и инноваций. — 2015. — Т. 5. — С. 33—37.
10. Иванов И.А., Горчаков Ю.Н. Рабочий процесс трубчатого дизель-молота // Проблемы функционирования систем транспорта материалы международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (с международным участием): в 2-х томах. Т.1. — 2016. — С. 77—81.
11. Кузнецов С.М. Технологическая механика процесса забивки сваи в грунт дизель-молотом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кан-дидата технических наук. — Омск, 2003. — 16 с.
12. Лавриненко В.Ю. Модернизация технологических машин ударного дей-ствия // Ремонт. Восстановление. Модернизация. — 2017. — № 2. — С. 28—30.
13. Лавриненко В.Ю., Семенов Е.И. Моделирование процесса забивания сваи дизель-молотом // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. — 2015. — № 4 (312). — С. 43—47.
14. Мигров А.А., Потахов Д.А., Потахов Е.А. Исследование надежности поршневого дизель-молота в системе matlab/simulink / Системы автоматизированного проектирования на транспорте Материалы конференции. — 2015. — С. 91—96.
15. Рудой И.Б., Юдаев М.М. Имитационное моделирование рабочего процесса штангового дизель-молота // Ползуновский вестник. — 2006. — № 4-1. — С. 157—160.
16. Семенчук М.И. Разработка математических моделей свободнопоршневых двигателей внутреннего сгорания и исследование их функционирования на примере дизель-молотов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Тула, 1997. — 16 с.
17. Федосеев А.П., Боярских Г.А. Определение геометрических параметров рабочей части ударника для дробления негабаритов горных пород на основании расчета на статическую прочность // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2013. — № 6. — С. 114-118.
18. Фоменко С.Г. Разработка и исследование трубчатого дизель-молота с переменной массой ударной части. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — М., 1993. — 16 с.
http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani-osn/ 18/22
19. Чернюк В.П., Ивасюк П.П., Ребров Г.Е. Снижение шума при работе сваебойного оборудования // Исследования в строительстве, теплогазоснабжении и энергообеспечении: материалы международной научно-практической конференции. / Под редакцией Ф.К. Абдразакова. — М., 2016. — С. 334—343.
20. Доценко А.И., Максимов Д.А., Лобанов И.Е. Повышение эффективности использования дизель-молотов трубчатого типа в условиях жаркого климата // Актуальные проблемы совершенствования машин и оборудования строительного и коммунального комплексов: Материалы научно-технической конференции факультета Механизации и автоматизации, посвященной 65-летию МГАКХиС (ВЗИСИ). — М.: МГАКХиС, 2010. — С. 51—54.
21. Доценко А.И., Максимов Д.А., Лобанов И.Е. Повышение эксплуатационной надёжности дизель-молота путём применения системы охлаждения // Итоги строительной науки: Материалы VI международной научно-технической конференции / Под общей редакцией доктора технических наук Б.Г.Кима. — Владимир: ВГУ, 2010. — С. 95—101.
22. Максимов Д.А., Лобанов И.Е. Моделирование интенсифицированного теплообмена на базе четырехслойной схемы турбулентного пограничного слоя при турбулентном течении в круглых трубах с турбулизаторами для перспективных теплообменных аппаратов для строительно-дорожной техники // Перспективы науки. — 2011. — № 10 (25). — С. 70—80.
References
1. Dmitrievich Yu.V., Lyzo B.G. Novye vidy otechestvennogo svaeboinogo obo-rudovaniya. M.: VNIIStroidormash, 1972. 82 р.
2. Lyzo B.G. Svainye dizel'-moloty —M.: VNIIStroidormash, 1967. 39 р.
3. Rekomendatsii po organizatsii tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta stroitel'nykh mashin / MDS 12-8.2007. M.: TsNIIOMTP, 2007. 110 р.
4. Abramov V.E. Dinamika vzaimodeistviya trubchatogo dizel'-molota s pogru-zhaemoi. Avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk. Vladivostok, 1983. 16 р.
5. Avdeev K.A. Razrabotka matematicheskoi modeli, issledovanie funktsionirovaniya i postroenie metodiki proektirovochnykh raschetov bystrokhodnogo dizel'-molota. Avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk. Tula, 2000. 16 р.
6. Aralov R.S., Rimshin V.I., Starostin A.R. Sovremennye tekhnologii pri ustroistve svainykh fundamentov zdanii i sooruzhenii // Molodezhnyi nauchnyi vestnik. 2017. № 10 (23). Рр. 15—19.
http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani-osn/ 19/22
7. Bakholdin B.V. Energiya udara dizel'-molota pri pogruzhenii svai / Osnovaniya, fundamenty i podzemnye sooruzheniya Trudy instituta. Ordena Trudovogo Krasnogo Znameni Nauchno-issledovatel'skii institut osnovanii i podzemnykh sooruzhenii im. N.M. Gersevanova. M., 1977. Рр. 40—45.
8. Budilov I.N., Gur'ev B.I., Kutusheva L.S., Lukashchuk Yu.V. Issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya elementov konstruktsii svaeboinogo trubchatogo dizel'-molota // Vestnik Ufimskogo gosudarstvennogo aviatsionnogo tekhnicheskogo universiteta. 2008. T. 11. N 2. Рр. 90—96.
9. Eliseev R.I. Analiz patentnykh izobretenii na temu "dizel'-molot" // Mir nauki i innovatsii. 2015. T. 5. Рр. 33—37.
10. Ivanov I.A., Gorchakov Yu.N. Rabochii protsess trubchatogo dizel'-molota // Problemy funktsionirovaniya sistem transporta materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh (s mezhdunarodnym uchastiem): v 2-kh tomakh. T.1. 2016. Рр. 77—81.
11. Kuznetsov S.M. Tekhnologicheskaya mekhanika protsessa zabivki svai v grunt dizel'-molotom. Avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk. Omsk, 2003. 16 р.
12. Lavrinenko V.Yu. Modernizatsiya tekhnologicheskikh mashin udarnogo deistviya // Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya. 2017. N 2. Рр. 28—30.
13. Lavrinenko V.Yu., Semenov E.I. Modelirovanie protsessa zabivaniya svai dizel'-molotom // Fundamental'nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii. 2015. N 4 (312). Рр. 43—47.
14. Migrov A.A., Potakhov D.A., Potakhov E.A. Issledovanie nadezhnosti porshnevogo dizel'-molota v sisteme matlab/simulink / Sistemy avtomatizirovannogo proektirovaniya na transporte Materialy konferentsii. 2015. Рр. 91—96.
15. Rudoi I.B., Yudaev M.M. Imitatsionnoe modelirovanie rabochego protsessa shtangovogo dizel'-molota // Polzunovskii vestnik. — 2006. — N 4-1. — Рр. 157—160.
16. Semenchuk M.I. Razrabotka matematicheskikh modelei svobodnoporshnevykh dvigatelei vnutrennego sgoraniya i issledovanie ikh funktsionirovaniya na primere dizel'-molotov. Avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk. — Tula, 1997. — 16 s.
17. Fedoseev A.P., Boyarskikh G.A. Opredelenie geometricheskikh parametrov rabochei chasti udarnika dlya drobleniya negabaritov gornykh porod na osnovanii rascheta na staticheskuyu prochnost' // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal. 2013. N 6. Рр. 114—118.
18. Fomenko S.G. Razrabotka i issledovanie trubchatogo dizel'-molota s peremennoi massoi udarnoi chasti. Avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh
http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani-osn/ 20/22
nauk. M., 1993. 16 р.
19. Chernyuk V.P., Ivasyuk P.P., Rebrov G.E. Snizhenie shuma pr¡ rabote svaeboinogo oborudovaniya // Issledovaniya v stroitel'stve, teplogazosnabzhenii ¡ energoobespechenii: materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. / Pod redaktsiei F.K. Abdrazakova. M, 2016. Рр. 334-343.
20. Dotsenko A.I., Maksimov D.A., Lobanov I.E. Povyshenie effektivnosti ispol'zovaniya dizel-molotov trubchatogo tipa v usloviyakh zharkogo klimata // Aktual'nye problemy sovershenstvovaniya mashin i oborudovaniya stroitel'nogo i kommunal'nogo kompleksov: Materialy nauchno-tekhnicheskoi konferentsii fakul'teta Mekhanizatsii i avtomatizatsii, posvyashch^nnoi 65-letiyu MGAKKhiS (VZISI). M.: MGAKKhiS, 2010. Рр. 51—54.
21. Dotsenko A.I., Maksimov D.A., Lobanov I.E. Povyshenie ekspluatatsionnoi nad^zhnosti dizel-molota putem primeneniya sistemy okhlazhdeniya // Itogi stroitel'noi nauki: Materialy VI mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii / Pod obshchei redaktsiei doktora tekhnicheskikh nauk B.G.Kima. Vladimir: VGU, 2010. Рр. 95—101.
22. Maksimov D.A., Lobanov I.E. Modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena na baze chetyrekhsloinoi skhemy turbulentnogo pogranichnogo sloya pri turbulentnom techenii v kruglykh trubakh s turbulizatorami dlya perspektivnykh teploobmennykh apparatov dlya stroitel'no-dorozhnoi tekhniki // Perspektivy nauki. 2011. № 10 (25). Рр. 70—80.
Возврат к списку
© 2015-2018 «Строймного» (16+) - информационное агентство.
Учредитель ООО «Иннов». КОНТАКТЫ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Свидетельство Управления Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных
технологий и массовых коммуникаций по Приволжскому федеральному округу.
ИА № ТУ 52-01165 от 24.10.2016г. ISSN: 2500-1736
Главный редактор: Воробьев А.И.
E-mail редакции: [email protected] Телефон +7 (831) 436-22-77
