Материал: 2320
Ковши активного действия экскаваторов предназначены для разработки массивов повышенной прочности до VI категории по прочности включительно.
Ковш активного |
действия включает |
несколько гидроударных |
устройств, состоящих |
из энергетического |
блока, блока управления |
|
|
И |
рабочим циклом, инструмента, делителя потока и источника питания базовой машины – экскаватора [15].
Различные конструкции ковшей активного действия на основе гид- |
|||
роударников для экскаваторов ЭО-3322 и ЭО-4121, разработанные в |
|||
|
|
Д |
|
различные периоды времени в СибАДИ, представлены на рис. 3.4, 3.6. |
|||
|
А |
|
|
|
|
1 |
|
|
б |
|
2 |
|
|
|
|
Рис 1 |
|
|
|
|
. 3.4. Конструкция ковша активного действия |
||
|
экскаватора ЭО-3322 разработки СибАДИ: |
||
С |
1 – корпус ковша; 2 – ударные зубья |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.5. Конструкция ковша активного действия экскаватора ЭО-4121 разработки СибАДИ:
1 – корпус ковша; 2 – ударные зубья
51
3.2. Классификация, структура гидроударных устройств
Гидравлические ударные устройства условно можно разделить
на три группы: гидромеханические – привод ударной части (бойка) осуществляется от гидродвигателя (гидроцилиндра или гидромотора) через промежуточную механическую передачу; гидравлические (гидромолоты двойного действия) – движение ударной части происходит за счет рабочей жидкости, подаваемой насосом базовой машины; гидропневматические – взвод ударной части осуществляется рабочей жидкостью, а рабочий ход происходит за счет энергии сжатого газа пневмоаккумулятора [5, 11, 20, 22].
ханической трансмиссии. Попытки повысить энергиюИудара влекут за собой резкое увеличение массы и габаритных размеров ударных уст-
Опыт создания гидромеханических ударных устройств весьма
ограничен. Один из основных их недостатков – наличие сложной ме-
ройств, что усложняет эксплуатацию оснащенных ими машин и ограничивает возможности их использования.
Досто нством г дромолотов двойного действия является нали- ч е одного энергонос теля.
Недостатком гидравлических ударных устройств (вторая группа) |
|
|
Д |
является сложность конструкции, вызванная наличием большого коли- |
|
А |
|
б |
|
СПре мущества г дропневматических ударных устройств заключаются в компактности, н зкой металлоемкости на единицу энергии удара, простоте регул рования энергии удара изменением давления зарядки газа в пневмоаккумуляторе. Гидропневматические ударные устройства наибольшее распространение.
чества гидроаппаратов (золотников, о ратных клапанов и др.) в конструкцииполучилисамого ударного устройства, что уменьшает их надежность в эксплуатац .
К классу гидропневматических относятся гидромолоты НМ-120, НМ-230, НМ-330, НМ-440 ОАО «Тверьтехоснастка» и др.
52
Гидропневматическое ударное устройство (как и гидроударники других типов) характеризуется цикличностью функционирования – холостым ходом подвижной части (взводом бойка ударника), заканчивающимся фазой торможения и рабочим ходом бойка (нанесением
удара по обрабатываемой среде). |
И |
Гидропневмоударное устройство имеет, как правило, три полости: газовую (пневмоаккумуляторную), взводящую и сливную. После окончания холостого хода взводящая полость соединяется со сливной, и под действием энергии сжатого газа пневмоаккумулятора подвижные части (боек) гидропневмоударникаДсовершают рабочий ход – нанесение удара. Полость взвода соединяется со сливной полостью
при помощи распределительных устройств (блоков управления рабо- |
|||
чим циклом): золотника, трубчатого клапана, втулки управления и др. |
|||
|
|
|
А |
|
Полости взвода и пневмоаккумуляторная полость являются ос- |
||
новными, обеспечивающими рабочий процесс гидроударника. |
|||
|
Гидроимпульсная система (см. рис. 3.6) включает следующие |
||
основные элементы: источник питания (насос) базовой машины (ма- |
|||
|
|
б |
|
нипулятора) и гидроударное устройство, состоящее из энергетическо- |
|||
го блока, блока управления ра очим циклом и инструмента 6. |
|||
|
Под гидроударным устройством понимается механизм, в кото- |
||
ром |
энергия |
|
|
|
подводимой к нему жидкости генерируется в импульсы |
||
с лы определенной частоты и интенсивности, воздействующие на не- |
|||
которую о ра атываемую среду. |
|||
С |
Рис. 3.6. Схема гидроимпульсной системы: |
||
|
|
||
1 – насос; 2 – гидроударное устройство; 3 – корпус; 4 – поршень боек; 5 – инструмент (d – диаметр хвостовика инструмента);
6 – блок управления; 7 – гидробак
53
Энергетический блок преобразует непрерывно подводимую от насоса энергию в дискретную энергию с большим значением ударной мощности. Энергетический блок включает корпусные детали, под-
вижные детали и рабочие полости. Блок управления рабочим циклом |
||
предназначен для управления преобразованием непрерывно подводи- |
||
мой энергии в периодические импульсы. |
И |
|
|
||
На рис. 3.7 представлена схема гидропневматического ударного |
||
устройства. |
|
|
|
Д |
|
|
А |
|
Рис. 3.7. Схема гидропневматического ударного устройства: |
||
1 – инструмент; 2 – корпус; 3 – оек; 4 – камера низкого давления; |
|
управления |
|
5 – камера высокого давления; 6 – пневмоаккумуляторная камера; |
|
7 – орган |
ра очим циклом; 8 – напорная гидролиния; |
9 – г дро ак; (В – взвод |
ойка; Т – торможение; Р – разгон (рабочий ход) |
Органы |
ра очим циклом, осуществляющие распре- |
С |
|
делен е потоковбж дкости в гидроударнике, представлены в виде г дрораспредел теля, поз ции которого соответствуют: В – взводу бойка, Т – торможен ю, Р – рабочему ходу бойка.
3.3. Основные параметры, расчет гидроударных устройств
К основным параметрам гидроударников (гидромолотов) относятся:
– энергия единичного удара – Т;
– масса подвижных частей (бойка) – m;
– частота ударов – n;
54
–эффективная (ударная) мощность – Nуд;
–коэффициент полезного действия (КПД) – η;
–масса гидроударника – М.
Значения приведенных параметров используются при проекти-
ровании гидромолотов. |
И |
Исходными данными для выбора и расчета основных параметров гидромолотов являются мощность насосной станции Nпр (приводная) базовой машины и масса базовой машины.
Эффективная (ударная) мощность гидромолотов определяется
получены различным сочетанием m и V1 .
из выражения |
N уд = Т |
n |
(n – количество ударов в минуту). |
|
|
|
|
||||
|
60 |
|
|
|
|
Энергия единичного удара определяется выражением |
|
||||
|
|
|
T = m V12 / 2 |
, |
(3.1) |
где m – масса подвижных частей; V1 |
– скорость подвижных частей |
||||
в момент удара. |
|
|
|
||
Конкретные значения энергии единичного удара могут |
быть |
||||
|
бойка |
Д |
|
||
Нужно иметь в виду, что эффективность процесса воздействия |
||
При |
|
|
на обрабатываемую среду в значительной степени зависит от количе- |
||
ства дв жен я ( мпульса телаА), равного |
1 . |
|
|
S = m V |
|
Следовательно, при конструировании гидромолотов максимально возможную энерг ю ед ничного удара необходимо получать за
Сэффективности разработки грунта.
счет сн жен я скорости |
при соответствующем увеличении |
массы бойка. |
|
проект рован |
гидромолотов необходимо стремиться к |
повышению ударной мощности и КПД устройства для повышения |
|
Анализ статистических данных по гидромолотам зарубежных фирм позволил выявить тесную связь и получить уравнения регрессии между следующими его основными параметрами [5, 11, 20]:
55