Научная статья на тему 'Общее аналитическое исследование перспектив использования теплообменного оборудования с интенсифицированным теплообменом в системах охлаждения свайных дизель-молотов Молотов трубчатого типа'

Общее аналитическое исследование перспектив использования теплообменного оборудования с интенсифицированным теплообменом в системах охлаждения свайных дизель-молотов Молотов трубчатого типа Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
39
3
Поделиться
Ключевые слова
ТЕПЛООБМЕН / АНАЛИТИЧЕСКИЙ / ИССЛЕДОВАНИЕ / ПЕРСПЕКТИВНЫЙ / ИНТЕНСИФИКАЦИЯ / ТРУБА / ДИЗЕЛЬ-МОЛОТ / ТУРБУЛИЗАЦИЯ / ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ / ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ / СТРОИТЕЛЬСТВО / ТРУБЧАТОГО ТИПА / СВАЙНЫЙ / СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ / ЖИДКОСТНОЕ / ВОДЯНОЕ / HEAT EXCHANGE / ANALYTICAL / STUDY / PERSPECTIVE / INTENSIFICATION / TRUMPET / DIESEL HAMMER / TURBULIZATION / COOLANT / HEAT EXCHANGER / BUILDING / TUBULAR TYPE / PILE / COOLING SYSTEM / LIQUID / WATERY

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Лобанов Игорь Евгеньевич

B данной статье был проведён анализ необходимости применения системы охлаждения в свайных дизель-молотах трубчатого типа. Трубчатые дизель-молоты могут работать в различных климатических и эксплуатационных условиях, но система охлаждения осуществляется только за счёт радиационного теплообмена с наружной поверхностью цилиндра молота, который существенно снижается при ужесточении режима эксплуатации и повышении температуры окружающей среды, а также при инсоляции. Применение внутренней рубашки охлаждения также может не дать нужного эффекта. Все вышеуказанные факторы приводят к появлению неустойчивых режимов работы дизель-молота, обусловленных недостаточной тепловой мощностью системы охлаждения дизель-молота. Решение вышеизложенных задач должно проводиться в параллели с обеспечением оптимального теплового режима работы дизель-молота с применением теплообменников с интенсифицированным теплообменом. В статье было показано, что поддержание в заданном диапазоне температурного режима свайных дизель-молотов на основе систем охлаждения в значительной степени определяет их стабильную работу, эксплуатационную надёжность и эффективность и указаны пути развития этих систем. Использование системы охлаждения в трубчатом дизель-молоте позволяет расширить диапазон его применения до +50ºС при применении как гладкотрубных трубок, так и трубок с турбулизаторами. Использование охлаждающих трубок с турбулизаторами может позволить снизить необходимое количество трубок практически в 2,5 раза по сравнению с гладкими трубками, однако их применение повышает стоимость дизель-молота. В статье показано, что снижение массогабаритных показателей системы охлаждения дизель-молота путем применения труб с турбулизаторами следует проводить с учетом повышенной их стоимости по сравнению с гладкими трубками, которая однако невелика, поскольку достижима посредством применения недорогой технологии.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Лобанов Игорь Евгеньевич

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

General analytical study of the prospects for using heat exchanging equipment with intensified heat exchange in the cooling systems of pile diesel hammers of tube type hammers

In this article, an analysis was made of the need to use a cooling system in pile diesel hammers of tubular type. Tubular diesel hammers can work in different climatic and operating conditions, but the cooling system is carried out only due to radiative heat exchange with the outer surface of the hammer cylinder, which is significantly reduced with tougher operation and increased ambient temperature, as well as insolation. The use of an internal cooling jacket may also not give the desired effect. All of the above factors lead to the emergence of unsustainable diesel-hammer operation modes due to the insufficient thermal capacity of the diesel hammer cooling system. The solution of the above tasks should be carried out in parallel with ensuring the optimal thermal operation of the diesel hammer using heat exchangers with intensified heat exchange. In the article it was shown that the maintenance in a given temperature range of pile diesel hammers based on cooling systems largely determines their stable operation, operational reliability and efficiency and indicates the ways of development of these systems. The use of a cooling system in a tubular diesel hammer allows the range of its application to be extended to +50°C when using both smooth tubes and tubes with turbulators. The use of cooling tubes with turbulators can allow to reduce the required number of tubes by almost 2.5 times in comparison with smooth tubes, but their use increases the cost of a diesel hammer. The article shows that the reduction of the mass-dimensions of the diesel-hammer cooling system by using pipes with turbulators should be carried out taking into account their increased cost in comparison with smooth tubes, which is however small, since it is achievable by using inexpensive technology.

Текст научной работы на тему «Общее аналитическое исследование перспектив использования теплообменного оборудования с интенсифицированным теплообменом в системах охлаждения свайных дизель-молотов Молотов трубчатого типа»

ГЛАВНАЯ 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 ПЕРСПЕКТИВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ИНТЕНСИФИЦИРОВАННЫМ ТЕПЛООБМЕНОМ В СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ

СВАЙНЫХ ДИЗЕЛЬ-МОЛОТОВ МОЛОТОВ ТРУБЧАТОГО ТИПА

/

/

научный журнал

Главная страница журнала

Экономические и социологические науки

Технические и естественные науки

General analytical study of the prospects for using heat exchanging equipment with intensified heat exchange in the cooling systems of pile diesel hammers of tube type hammers

УДК 532.517.4 : 536.24

26.02.2018 о 197

I

О журнале

Редакция

Выходные сведения:

Лобанов И.Е. Общее аналитическое исследование перспектив использования теплообменного оборудования с интенсифицированным теплообменом в системах охлаждения свайных дизель-молотов молотов трубчатого типа // СтройМного, 2018. № 1 (10). URL:

Общая лента

Выпуски

НОВОСТИ

Экономика

Недвижимость

Это интересно

http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani/ Авторы:

Лобанов Игорь Евгеньевич

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: lloobbaannooff@live.ru

Authors:

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

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: lloobbaannooff@live.ru

Ключевые слова:

теплообмен; аналитический; исследование; перспективный; интенсификация; труба; дизель-молот; турбулизация; теплоноситель; теплообменный аппарат; строительство; трубчатого типа; свайный; система охлаждения; жидкостное; водяное

Keyword:

heat exchange; analytical; study; perspective; intensification; trumpet; diesel hammer; turbulization; coolant; heat exchanger; building; tubular type; pile; cooling system; liquid; watery

Аннотация:

В данной статье был проведён анализ необходимости применения системы охлаждения в свайных дизель-молотах трубчатого типа. Трубчатые дизель-молоты могут работать в различных климатических и эксплуатационных условиях, но система охлаждения осуществляется только за счёт радиационного теплообмена с наружной поверхностью цилиндра молота, который существенно снижается при ужесточении режима эксплуатации и повышении температуры окружающей среды, а также при инсоляции. Применение внутренней рубашки охлаждения также может не дать нужного эффекта. Все вышеуказанные факторы приводят к появлению неустойчивых режимов работы дизель-молота,

обусловленных недостаточной тепловой мощностью системы охлаждения дизель-молота. Решение вышеизложенных задач должно проводиться в параллели с обеспечением оптимального теплового режима работы дизель-молота с применением теплообменников с интенсифицированным теплообменом. В статье было показано, что поддержание в заданном диапазоне температурного режима свайных дизель-молотов на основе систем охлаждения в значительной степени определяет их стабильную работу, эксплуатационную надёжность и эффективность и указаны пути развития этих систем. Использование системы охлаждения в трубчатом дизель-молоте позволяет расширить диапазон его применения до +50°С при применении как гладкотрубных трубок, так и трубок с турбулизаторами. Использование охлаждающих трубок с турбулизаторами может позволить снизить необходимое количество трубок практически в 2,5 раза по сравнению с гладкими трубками, однако их применение повышает стоимость дизель-молота. В статье показано, что снижение массогабаритных показателей системы охлаждения дизель-молота путем применения труб с турбулизаторами следует проводить с учетом повышенной их стоимости по сравнению с гладкими трубками, которая однако невелика, поскольку достижима посредством применения недорогой технологии.

Annotation:

In this article, an analysis was made of the need to use a cooling system in pile diesel hammers of tubular type. Tubular diesel hammers can work in different climatic and operating conditions, but the cooling system is carried out only due to radiative heat exchange with the outer surface of the hammer cylinder, which is significantly reduced with tougher operation and increased ambient temperature, as well as insolation. The use of an internal cooling jacket may also not give the desired effect. All of the above factors lead to the emergence of unsustainable diesel-hammer operation modes due to the insufficient thermal capacity of the diesel hammer cooling system. The solution of the above tasks should be carried out in parallel with ensuring the optimal thermal operation of the diesel hammer using heat exchangers with intensified heat exchange. In the article it was shown that the maintenance in a given temperature range of pile diesel hammers based on cooling systems largely determines their stable operation, operational reliability and efficiency and indicates the ways of development of these systems. The use of a cooling system in a tubular diesel hammer allows the range of its application to be extended to +50°C when using both smooth tubes and tubes with turbulators. The use of cooling tubes with turbulators can allow to reduce the required number of tubes by almost 2.5 times in comparison with smooth tubes, but their use increases the cost of a diesel hammer. The article shows that the reduction of the mass-

http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani/ 3/21

dimensions of the diesel-hammer cooling system by using pipes with turbulators should be carried out taking into account their increased cost in comparison with smooth tubes, which is however small, since it is achievable by using inexpensive technology.

Введение

Трубчатые дизель-молоты могут работать в различных климатических и эксплуатационных условиях, но система охлаждения осуществляется только за счёт радиационного теплообмена с наружной поверхностью цилиндра молота, который существенно снижается при ужесточении режима эксплуатации и повышении температуры окружающей среды, а также при инсоляции. Применение внутренней рубашки охлаждения также может не дать нужного эффекта. Все вышеуказанные факторы приводят к появлению неустойчивых режимов работы

дизель-молота, обусловленных недостаточной тепловой мощностью системы охлаждения дизель-молота.

Следовательно, для повышения долговечности и надёжность данного вида техники и в целях дальнейшего её совершенствования необходимо применение системы охлаждения дизель-молота.

Решение задачи по обеспечению оптимального температурного режима системы охлаждения лучше всего осуществлять за счёт применения рекуперативного трубчатого теплообменного аппарата с интенсифицированным теплообменом. В статье основное внимание будет уделяется необходимости разработки теоретических методов исследования интенсификации теплообмена при турбулентном течении в каналах, учитывающих особенности физических процессов, протекающих в каналах теплообменных аппаратах системы охлаждения свайных дизель-молотов трубчатого типа, в частности, в их пограничных слоях.

Данное исследование является продолжением работ [21—23].

Материалы и методы. Анализ работ в области систем охлаждения свайных дизель-молотов

Поддержание в заданном диапазоне температурного режима свайных дизель-молотов в значительной степени определяет их стабильную работу, эксплуатационную надежность и эффективность [1—12].

Преобразование тепла, выделившегося при сгорании топлива, в механическую работу, всегда сопровождается потерей тепла, которое переходит в нагрев цилиндра, поршня, шабота и т. п.

Для двигателя, работающего по адиабатическому циклу (не имеющего теплообмена со стенками), температура стенок должна быть равной средней температуре продуктов сгорания за цикл (800,1000)°С [1—12].

Смазочные масла уже при температуре свыше (200,250)°С теряют свои смазочные свойства и сгорают, в результате чего поршневые кольца пригорают и закоксовываются. Наряду с этим, при существенном повышении температуры ухудшаются механические свойства материалов, из которых изготовлены ударные детали дизель-молотов.

Из-за нагрева воздуха, поступающего в рабочий цилиндр, существенно снижается наполнение цилиндра и в связи с этим уменьшается высота, подъема ударной части.

Рабочий цилиндр штангового дизель-молота при интенсивной работе разогревается до (150,200)°С, при этом высота подскока ударной части не превышает (1000,1200) мм. Рабочий цилиндр штангового дизель-молота размещен в ударной части, через которую проходят направляющие штанги; ударная часть быстро разогревается.

Очевидно, что повышение температуры до определенного уровня приведет к распору штанг расширившейся ударной частью и к повышенным механическим потерям.

При заводских стендовых испытаниях трубчатого дизель-молота с воздушным охлаждением с ударной частью массой 2500 кг были проведены замеры, позволяющие определить изменение температуры поверхности рабочего цилиндра, ребер охлаждения, шабота и поршня при различных режимах работы дизель-молота [1—12].

Интерес, проявленный к определению теплового режима дизель-молота С-949 объясняется тем, что по сравнению с серийным трубчатым дизель-молотом С-858 объем рабочего цилиндра дизель-молота С-949 был увеличен в 4,3 раза, а наружная поверхность без рёбер охлаждения—всего лишь в 2,3 раза. Таким образом, термическая напряжённость тяжелого дизель-молота существенно повысилась.

Замеры велись в двух режимах работы дизель-молота; при непрерывной работе в течение 46 минут и последующей остановке; при периодической работе с циклом 10 минут работы и последующим охлаждении в течение 10 минут. Замеры производились при температуре воздуха (+23^+27)°С в солнечный безветренный день.

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

Установлено [1—12], что температура рабочего цилиндра достигает наибольшей величины 245°С в зоне камеры сгорания. В первые 10 минут работы температура в зоне камеры сгорания возрастает более интенсивно, чем при последующей работе.

Непрерывная работа продолжительностью более (20^30) минут приводит к интенсивному разогреву основных деталей дизель-молота и снижению высоты подъема ударной части с (2,8^3) м до (2^2,2) м вследствие уменьшения коэффициента наполнения за счет разогрева воздуха в рабочем цилиндре.

Температура на ребрах охлаждения плавно возрастает в течение (30^35) минут, после чего остается примерно постоянной (наибольшая величина +70°С). При охлаждении в течение 20 минут температура плавно снижается на 20°С и затем длительное время остается практически постоянной.

Полученные результаты позволяют сделать следующий вывод: если температура ребер значительно ниже температуры поверхности цилиндра, то отношение поверхности ребер к площади их контакта с поверхностью цилиндра достаточно высоко, следовательно поверхность ребер может быть уменьшена за счет уменьшения высоты ребра при сохранении площади контакта ребра с поверхностью цилиндра. При этом температура ребер несколько возрастает, но теплоотдача остается примерно на том же уровне за счет увеличения разности температуры ребер и окружающего воздуха; к. п. д. ребра увеличится.

Были произведены замеры для выявления влияния степени сжатия на нагрев основных деталей дизель-молота [1—12].

С помощью термопар была проведена запись температур стенок рабочего цилиндра и ребер охлаждения трубчатого дизель-молота С-949 при непрерывной работе в течение 68 минут. Температура окружающего воздуха не превышала (+25^+27)0С, ветер слабый. Кривая с индексом а (рис.3, а) показывает изменение температуры стенки цилиндра на уровне камеры сгорания; кривые 1, 3 и 5 показывают изменение температуры в сечениях, расположенных на 150, 300 и 450мм выше середины камеры сгорания; кривые 2 и 4 показывают изменение температуры в сечениях, расположенных на 150 и 300 мм ниже середины камеры сгорания.

Из графика видно, что температура рабочего цилиндра достигает наибольшей величины в зоне камеры сгорания. В течение первых 10 минут работы температура в зоне камеры сгорания (сечения 0 и 1) возрастает более интенсивно, чем при последующем работе. Это объясняется тем, что в начале работы вследствие малого перепада температур между стенкой цилиндра и воздухом интенсивность теплоотдачи невелика, и выделяемое при сгорании тепло в основном затрачивается на нагрев деталей молота. При дальнейшей работе молота доля тепла, передаваемого окружающему воздуху, увеличивается, поэтому рост температуры замедляется. Рост температуры в сечениях 3 и 5 происходит более равномерно в течение всего периода работы. Максимальная температура в зоне камеры сгорания составила 305°С,

причем за 68 минут работы молота установившийся режим в зоне камеры сгорания (сечения 0, 1 и 2) не был достигнут.

Рис. 3. Изменение температуры стенок рабочего цилиндра и ребер охлаждения молота С-949 при степени сжатия £=18 (а — температура на поверхности цилиндра; б — температура

на ребрах охлаждения).

После остановки дизель-молота температура в сечении 0 непрерывно снижается быстро в течение 15 минут, и несколько медленнее в дальнейшем. В сечениях 1 и 2 после остановки

12.04.2018 Публикация научных статей по техническим, естественным наукам

молота наблюдается в течение 2^5 минут некоторое повышение температуры. Это объясняется тем, что тепло из наиболее нагретой зоны (сечение 0) передается вдоль стенки цилиндра к сечениям 1 и 2 быстрее, чем сечения 1 и 2 отдают тепло в атмосферу.

Аналогичными индексами, но со знаком «'» на рис. 3., б обозначены кривые, показывающие изменение температуры на ребрах охлаждения.

Как видно из рис. 3, б, температура на ребрах плавно возрастает в течение (30^35) минут после чего остается примерно постоянной и достигает 150°С в самом горячем месте. При охлаждении температура в течение 20 минут плавно снижается на 25°С и затем длительное время остается практически постоянной.

Молот прекратил работу после 68 минут непрерывной работы из-за перегрева и был вновь запущен после 30 минут охлаждения. Высота подъема ударной части в первые 15 минут работы составляла (2,8^3,0) м и в конце работы снизилась до (2^2,3) м.

Определение нагрева стенок рабочего цилиндра трубчатого дизель-молота С-949,

работающего в эксплуатационном режиме, соответствующем 10 минут работы и 10 минут остановки для установки сваи под молот, показало, что после 2,5 часа работы молота в таком режиме температура в зоне камеры сгорания не превышает 220°С; молот продолжал стабильно работать, высота подъема ударной части составляла (2,3^2,5) м.

Сопоставление результатов испытаний дизель-молотов со степенью сжатия 15 и 18 показывают, что увеличение степени сжатия приводит к некоторому увеличению температуры только в зоне камеры сгорания, температура в других сечениях рабочего цилиндра и ребер охлаждения практически не увеличивается.

Уменьшение отношения площади поверхности ребер охлаждения к площади их контакта с цилиндром приводит к увеличению к.п.д. [1—12].

Анализ предыдущих экспериментов показывает, что трубчатые дизель-молоты с воздушным охлаждением с ударной частью весом до 2500 кг могут нормально эксплуатироваться при температурах окружающего воздуха до +30°С; в этих условиях они могут непрерывно работать не менее 1 часа. В режиме эксплуатации дизель-молот обеспечивает забивку не менее 15 свай в смену, что является и достаточным для дизель-молота такого типоразмера.

Следовательно, дизель-молоты без применения охлаждения не могут нормально эксплуатироваться в условиях повышенной температуры окружающей среды, при этом будет иметь место перегрев деталей камеры сгорания и снижение её наполняемости.

Для обеспечения возможности работы молота без перегрева при повышенных температурах воздуха (свыше 30°С), а также для улучшения условий смазки и, следовательно, для повышения долговечности трубчатых дизель-молотов, целесообразно применять жидкостное охлаждение, обеспечивающее лучшее охлаждение рабочего цилиндра, особенно в зоне его максимального нагрева.

Система водяного охлаждения днзель-молотов С-994 С-995, С-996, С-1047 и С-1048 (рис.4) состоит из отдельных секций, примыкающих к боковой поверхности цилиндра и соединенных в своей нижней части кольцевым баком, расположенным в зоне камеры сгорания. При работе молота вода интенсивно нагревается в баке и начинает циркулировать по вертикальным трубам, равномерно нагревая цилиндр. Поверхность охлаждения при такой системе велика и обеспечивает возможность работы при повышенных температурах окружающей среды.

Испытания трубчатых дизель-молотов С-994 и С-995 с ударной частью массой 600 кг и 1250 кг и системой водяного охлаждения показали, что такие дизель-молоты могут работать при повышенных температурах окружающего воздуха значительно большее время. Высота подъема ударной части при этом не снижается. Создаются более благоприятные условия для смазки, в связи с чем износостойкость зеркала рабочего цилиндра повышается [1—12].

В случае необходимости работы в условиях низких температур вода сливается через сливную пробку, расположенную в нижней части бака, и дизель-молот работает без заполнения системы охлаждения водой, причем имеет место циркуляция воздуха, так как в верхней части вертикальных секций предусмотрены отверстия для прохода воздуха.

А-А

I - шабот, 2 - Разрезное кольца. J - Водяной Дда; 4 - таплидный напас. 5 - ударная часть,

6 - цилиндр, 7 - ттт&ныи бок. 8- нщрпбтщт 9 - йщтико/1ьтя секция, Ю - отдерете,-

II - атёерс/пий &ДЗ сообщения дерШсОЛьных шит) с атмосферой, 12 - йерхнее разрезное кольио, 13 - вщушзпящ % - ширь

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

Рис. 4. Трубчатый дизель молот С-995 с системой водяного охлаждения.

Вышеперечисленное указывает на то, что поддержание устойчивого теплового режима работы свайных дизель-молотов (рис. 6, 7) возможно путем применения в них систем охлаждения с интенсификацией теплообмена [13—20].

Наиболее универсальным следует признать применение принудительной системы охлаждения с теплообменным аппаратом трубчатого типа с турбулизаторами, которые обеспечивают интенсификацию теплообмена (рис.5) [13—20].

Рис. 5. Продольный разрез трубы с турбулизаторами.

Результаты и обсуждение. Перспективные пути дальнейшего совершенствования дизель-молотов

Проведенный анализ показал, что перспективными путями дальнейшего совершенствования дизель-молотов являются:

а) повышение частоты воздействия за счёт увеличения скорости движения ударной части при сохранении, по возможности, энергии единичного воздействия, что позволит повысить производительность (интенсивность погружения сваи), снизить его массогабаритные или габаритные показатели (с данной точки зрения предпочтительнее развивать конструктивную схему трубчатого дизель-молота с пневмобуфером, заменяя последний ускоряющей полостью);

"НИ

/

/

\ \

/

Рис. 6. Базовый вариант трубчатого Рис. 7. Модернизированный

дизель-молота. вариант трубчатого дизель-молота.

(1 — крышка Направляющего цилиндра; 2 — направляющий цилиндр; 3 — рым-болт; 4—масляный резервуар; 5 — подъёмный упор; б — рабочий цилиндр; 7 — рычаг топливного насоса; 3 — топливный насос; 9 — кольцо

12.04.2018 Публикация научных статей по техническим, естественным наукам

поршня; 1 и — камера сгорания; л — верхние щаоштыё полукольца; 12 — кольца шабота; 13 — опорное ща.бшшш,Кольц&; 14 — шабот; 15 — штырь; 16 — направляющие лапы; 17 — подъёмный крюк; 18 — впускной и выпускной патрубки; 19 и 20 —рубашки охлаждения).

б) уменьшение импульса силы давления газов на сваю за счёт снижения среднего эффективного давления рабочего цикла, что позволит повысить устойчивость функционирования;

в) совершенствование процесса смесеобразования за счёт использования струйного распыливания топлива (впрыска), что позволит повысить устойчивость функционирования дизель-молота, улучшить экологические показатели, снизить расход топлива;

г) обеспечение оптимального временного интервала перекрытия, что позволит более рационально использовать располагаемую энергию и, как следствие, снизить необходимую энергию единичного воздействия, что в свою очередь позволит снизить массогабаритные показатели и (или) время заглубления сваи - решение этой задачи связано с усложнением алгоритма работы системы управления;

д) реализация полиударного воздействия на сваю за один рабочий

ход, что по своей сути и эффекту аналогично повышению частоты ударо в или оптимизации временного интервала перекрытия;

е) обеспечение оптимального согласования момента начала удара и момента начала горения топливо-воздушной смеси.

Решение вышеизложенных задач должно проводиться в параллели с обеспечением оптимального теплового режима работы дизель-молота с применением теплообменников с интенсифицированным теплообменом.

Основные выводы

1. В статье было показано, что поддержание в заданном диапазоне температурного режима свайных дизель-молотов на основе систем охлаждения в значительной степени определяет их стабильную работу, эксплуатационную надёжность и эффективность и указаны пути развития этих систем.

2. Использование системы охлаждения в трубчатом дизель-молоте позволяет расширить диапазон его применения до +50°С при применении как гладкотрубных трубок, так и трубок с турбулизаторами.

3. Использование охлаждающих трубок с турбулизаторами может позволить снизить необходимое количество трубок практически в 2,5 раза по сравнению с гладкими трубками, однако их применение повышает стоимость дизель-молота.

4. Снижение массогабаритных показателей системы охлаждения дизель-молота путем применения труб с турбулизаторами следует проводить с учетом повышенной их стоимости по сравнению с гладкими трубками, которая однако невелика, поскольку достижима посредством применения недорогой технологии.

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

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. Аралов Р.С., Римшин В.И., Старостин А.Р. Современные технологии при устройстве свайных фундаментов зданий и сооружений // Молодёжный научный вестник. — 2017. — № 10 (23). — С. 15—19.

5. Авдеев К.А. Разработка математической модели, исследование функционирования и построение методики проектировочных расчётов быстроходного дизель-молота. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. — Тула, 2000. — 16 с.

6. 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.

7. Федосеев А.П., Боярских Г.А. Определение геометрических параметров рабочей части ударника для дробления негабаритов горных пород на основании расчета на статическую

http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani/ 15/21

прочность // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2013. — № 6. — С. 114-118.

8. Лавриненко В.Ю. Модернизация технологических машин ударного действия // Ремонт. Восстановление. Модернизация. — 2017. — № 2. — С. 28—30.

9. 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.

10. 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.

11. Кузнецов С.М. Технологическая механика процесса забивки сваи в грунт дизель-молотом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Омск, 2003. — 16 с.

12. 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.

13. Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Перспективные теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства. (Общая теория интенсифицированного теплообмена для теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве.) В 4-х томах. Том I. Математическое моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в каналах с применением основных аналитических и численных методов. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2009. — 405 с.

14. Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Перспективные теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства. (Общая теория интенсифицированного теплообмена для теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве.) В 4-х томах. Том II. Математическое моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в каналах с применением неосновных аналитических и численных методов. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010. — 290 с.

15. Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Перспективные теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства. (Общая теория

http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani/ 16/21

интенсифицированного теплообмена для теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве.) В 4-х томах. Том III. Математическое моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в каналах с применением многослойных, супермногослойных и компаундных моделей турбулентного пограничного слоя. — М.: МГАКХиС, 2010. — 288 с.

16. Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Перспективные теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства. (Общая теория интенсифицированного теплообмена для теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве). В 4-х томах Том IV. Специальные аспекты математического моделирования гидрогазодинамики, теплообмена, а также теплопередачи в теплообменных аппаратах с интенсифицированным теплообменом. — М.: МГАКХиС, 2011. — 343 с.

17. Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Теория интенсифицированного теплообмена и эффективности его применения для перспективных компактных теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве // Альманах современной науки и образования. — Тамбов: Грамота, 2010. — № 3(34). — Часть 1. — С. 24—42.

18. Штейн Л.М., Лобанов И.Е. Конструктивные характеристики перспективных рекуперативных металлических теплообменных аппаратов с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства // Актуальные проблемы совершенствования машин и оборудования строительного и коммунального комплексов: Материалы научно-технической конференции факультета Механизации и автоматизации, посвящённой 65-летию МГАКХиС (ВЗИСИ). — М.: МГАКХиС, 2010. — С. 114—119.

19. Штейн Л.М., Лобанов И.Е. Конструктивные характеристики перспективных рекуперативных керамических теплообменных аппаратов с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства // Актуальные проблемы совершенствования машин и оборудования строительного и коммунального комплексов: Материалы научно-технической конференции факультета Механизации и автоматизации, посвящённой 65-летию МГАКХиС (ВЗИСИ). — М.: МГАКХиС, 2010. — С. 120—126.

20. Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Математическое моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в трубах с турбулизаторами для теплообменников современного металлургического производства с применением четырёхслойной модели турбулентного пограничного слоя // Техника и технология. — 2010. — № 3. — С. 67—77.

21. Доценко А.И., Максимов Д.А., Лобанов И.Е. Повышение эффективности использования дизель-молотов трубчатого типа в условиях жаркого климата // Актуальные проблемы

12.04.2018 Публикация научных статей по техническим, естественным наукам

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.

22. Доценко А.И., Максимов Д.А., Лобанов И.Е. Повышение эксплуатационной надежности 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.

23. 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.

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

References

1. Dmitrievich Yu.V., Lyzo B.G. Novye vidy otechestvennogo svaeboinogo oborudovaniya. 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. 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.

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. Chernyuk V.P., Ivasyuk P.P., Rebrov G.E. Snizhenie shuma pri' rabote svaeboinogo oborudovaniya // Issledovaniya v stroitel'stve, teplogazosnabzhenii i energoobespechenii: materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. / Pod redaktsiei F.K. Abdrazakova. M., 2016. Рр. 334—343.

7. 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. № 6. Рр. 114—118.

8. Lavrinenko V.Yu. Modernizatsiya tekhnologicheskikh mashin udarnogo deistviya // Remont.

http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani/ 18/21

Vosstanovlenie. Modernizatsiya. 2017. № 2. Рр. 28—30.

9. Ivanov I.A., Gorchakov Yu.N. Я.аЬо^И protsess &иЬ^а^до dizel'-molota // РгоЬ1ету funktsionirovaniya sistem transporta materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii studentov, aspirantov / molodykh и^епу^ ^ mezhdunarodnym uchastiem): v 2 ^та^. Т.1. 2016. Рр. 77—81.

10. Lavrinenko V.Yu., Semenov Е.I. Modelirovanie protsessa zabivaniya svai dizel'-molotom // Fundamental'nye i prikladnye ртЬ1ету tekhniki i tekhnologii. 2015. № 4 (312). Рр. 43—47.

11. Kuznetsov S.M. Tekhnologicheskaya mekhanika protsessa zabivki svai v дш^ dizel'-molotom. Avtoreferat dissertatsii па soiskanie и^епо!' stepeni kandidata tekhnicheskikh паик. Omsk, 2003. 16 р.

12. Budilov I.N., Gur'ev В.I., Kutusheva L.S., Lukashchuk Yu.V. Issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya е1етеп^ konstruktsii svaeboinogo &иЬ^а^до dizel'-molota // Vestnik Ufimskogo gosudarstvennogo aviatsionnogo tekhnicheskogo ип'^е^'^а. 2008. Т. 11. № 2. Рр. 90—96.

13. Lobanov I.E., Shtein L.M. Ре^рекЬ^пуе teploobmennye apparaty s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva. (Obshchaya teoriya intensifitsirovannogo teploobmena dlya teploobmennykh аррарптепуаету^ v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve.) V 4к ^та^. Тот I. Matematicheskoe modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena рп' Ш^и1еп^от techenii v капа1а^ s рптепет'ет osnovnykh analiticheskikh ' chislennykh metodov. М.: Izdatel'stvo Assotsiatsii stroitel'nykh vuzov, 2009. 405 р.

14. Lobanov I.E., Shtein L.M. Ре^рекЬ^пуе teploobmennye apparaty s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva. (Obshchaya teoriya intensifitsirovannogo teploobmena dlya teploobmennykh аррарптепуаету^ v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve.) V 4^та^. Тот II. Matematicheskoe modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena рп Ш^ие^пот techenii v капа1а^ s рптепет'ет neosnovnykh analiticheskikh i chislennykh metodov. M.: Izdatel'stvo Assotsiatsii stroitel'nykh vuzov, 2010. 290 р.

15. Lobanov I.E., Shtein L.M. Ре^рекЬ^пуе teploobmennye apparaty s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva. (Obshchaya teoriya intensifitsirovannogo teploobmena dlya teploobmennykh аррарптепуаету^ v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve.) V 4^та^. Тот III. Matematicheskoe modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena рп' Ш^ие^пот techenii v капа1а^ s рптепет'ет mnogosloinykh, supermnogosloinykh ' kompaundnykh modelei turbulentnogo родтп'^подо

http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani/ 19/21

sloya. M.: MGAKKhiS, 2010. 288 p.

16. Lobanov I.E., Shtein L.M. Perspektivnye teploobmennye apparaty s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva. (Obshchaya teoriya intensifitsirovannogo teploobmena dlya teploobmennykh apparatov, primenyaemykh v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve). V 4-kh tomakh Tom IV. Spetsial'nye aspekty matematicheskogo modelirovaniya gidrogazodinamiki, teploobmena, a takzhe teploperedachi v teploobmennykh apparatakh s intensifitsirovannym teploobmenom. M.: MGAKKhiS, 2011. 343 p.

17. Lobanov I.E., Shtein L.M. Teoriya intensifitsirovannogo teploobmena i effektivnosti ego primeneniya dlya perspektivnykh kompaktnykh teploobmennykh apparatov, primenyaemykh v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve. Al'manakh sovremennoi nauki i obrazovaniya. Tambov: Gramota, 2010. No 3(34). Chast' 1. Pp. 24—42.

18. Shtein L.M., Lobanov I.E. Konstruktivnye kharakteristiki perspektivnykh rekuperativnykh metallicheskikh teploobmennykh apparatov s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva // Aktual'nye problemy sovershenstvovaniya mashin i oborudovaniya stroitel'nogo i kommunal'nogo kompleksov: Materialy nauchno-tekhnicheskoi konferentsii fakul'teta Mekhanizatsii i avtomatizatsii, posvyashchennoi 65-letiyu MGAKKhiS (VZISI). M.: MGAKKhiS, 2010. Pp. 114—119.

19. Shtein L.M., Lobanov I.E. Konstruktivnye kharakteristiki perspektivnykh rekuperativnykh keramicheskikh teploobmennykh apparatov s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva. Aktual'nye problemy sovershenstvovaniya mashin i oborudovaniya stroitel'nogo i kommunal'nogo kompleksov: Materialy nauchno-tekhnicheskoi konferentsii fakul'teta Mekhanizatsii i avtomatizatsii, posvyashchennoi 65-letiyu MGAKKhiS (VZISI). M.: MGAKKhiS, 2010. Pp. 120—126.

20. Lobanov I.E., Shtein L.M. Matematicheskoe modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena pri turbulentnom techenii v trubakh s turbulizatorami dlya teploobmennikov sovremennogo metallurgicheskogo proizvodstva s primeneniem chetyrekhsloinoi modeli turbulentnogo pogranichnogo sloya. Tekhnika i tekhnologiya. 2010. No 3. Pp. 67—77.

21. 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, posvyashchennoi 65-letiyu MGAKKhiS (VZISI). M.: MGAKKhiS, 2010. Pp. 51—54.

22. 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

http://stroymnogo.com/science/tech/obshchee-analiticheskoe-issledovani/ 20/21

mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii / Pod obshchei redaktsiei doktora tekhnicheskikh nauk B.G.Kima. Vladimir: VGU, 2010. Рр. 95—101.

23. 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.

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

Возврат к списку

CD х

© 2015-2018 «Строймного» (16+) - информационное агентство. Учредитель ООО «Иннов».

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: info@stroymподо.com Телефон +7 (831) 436-22-77

© 2015-2018 Научный журнал «Строймного» В секции научного журнала производится публикация научных статей по Строительству, журнал lNN°v - разраб°-гка са

включен в РИНЦ.

КОНТАКТЫ ИЗДАТЕЛЬСТВА