Режимы движения ручных машин ударного действия, обеспечивающих энергосбережение и повышение мощности

Абдурашитов, Артем Ирикович

Режимы движения ручных машин ударного действия, обеспечивающих энергосбережение и повышение мощности тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Абдурашитов, Артем Ирикович АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Орел МЕСТО ЗАЩИТЫ

2012 ГОД ЗАЩИТЫ

01.02.06 КОД ВАК РФ

Диссертация по механике на тему «Режимы движения ручных машин ударного действия, обеспечивающих энергосбережение и повышение мощности»

Автореферат диссертации на тему "Режимы движения ручных машин ударного действия, обеспечивающих энергосбережение и повышение мощности"

На правах рукописи ¿р

Абдурашитов Артем Ирикович

ДИНАМИКА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РУЧНЫХ МАШИН УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ПОВЫШЕНИЕ МОЩНОСТИ

01.02.06 Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 МАЙ 2012

0рел-2012

005043220

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном ооразо вательном учреждении высшего профессионального образования «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс (г. Орел)

Научный руководитель - кандидат физико-математических наук,

доцент

Журавлева Анжелика Викторовна

Официальные оппоненты: Чернышев Владимир Иванович

доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНГТК»;

Лопа Игорь Васильевич

доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «ТулГУ».

Ведущая организация - федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Юго-Западный государственный университет» (г. Курск)

Защита состоится 29 2012г. в IЧ часов на заседании дис-

сертационного совета Д 212.182.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК» по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК».

Объявление о защите и автореферат диссертации размещен на официальном сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации по адресу: http://vak.ed.gov.nl и на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК» по адресу: http://gu-unpk.ru

Автореферат разослан апреля 2012 года.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ручные машины ударного действия получили широкое применение в самых различных областях деятельности человека: в горном деле и строительстве, машиностроении и судостроение, металлургии и др. В мире ежегодно производятся сотни тысяч этих машин. Во многих случаях они оказываются единственно возможным средством механизации трудоемких работ в основных и вспомогательных процессах производств.

Гидравлические машины ударного действия - машины с гидравлическим объемным приводом имеют меньший объем применения по сравнению с пневматическими и электрическими машинами, однако перспективы их применения значительны.

Основные преимущества - экономичность, благодаря лучшему к.п.д. гидравлического объемного привода, компактность, обусловленная более высоким давлением рабочего тела по сравнению с пневматическими машинами, меньший уровень шума и вибрации вследствие отсутствия выхлопа отработанного воздуха в атмосферу.

Однако, несмотря на существенные преимущества гидравлических ручных машин ударного действия, количество их применения в практики по сравнению с пневматическими и электрическими машинами в настоящее время является незначительным.

Такое положение может быть объяснено рядом причин:

- гидравлические машины ударного действия требуют более высокой культуры производства, тщательной и трудоемкой работы по их изготовлению;

- проведенные до настоящего времени исследования явно недостаточны и не могут ответить на ряд существенных вопросов, связанных с выбором оптимальных схем и параметров ударных механизмов и привода;

- практически отсутствуют исследования по изучению потерь энергии в гибких упругих трубопроводах, которые являются неотъемлемой частью этих машин;

- недостаточно изучены динамика гидравлических ударных механизмах, нет рекомендаций по выбору рациональных режимов движения.

Под режимом движения понимается последовательное осуществление бойком циклов движения, каждый из которых заканчивается передачей рабочему инструменту ударного импульса с заданной энергией при ограниченных по величине максимальной скорости и силы отдачи.

В связи с этим «Динамика гидравлических ручных машин ударного действия, обеспечивающих энергосбережение и повышение мощности», является актуальной темой исследования.

Объектом исследования являются гидравлические ручные машины ударного действия.

Предметом исследования является исследование динамических процессов гидравлических машин ударного действия с учетом механической характеристики привода, жесткости гибких упругих трубопроводов, поступления и удаления рабочей жидкости в камеры механизма.

Целью исследования является обеспечение эффективности гидравл! ческих ручных машин ударного действия за счет повышение их мощност путем снижение энергетических потерь в системе.

Для достижения сформулированной цели были поставлены и решен следующие задачи:

- разработать оригинальные динамические модели ударных механизмов;

- разработать математические модели ударных механизмов для трех фг движения;

- выявить из возможных режимов движения ударных механизмов рациональные;

- произвести сравнительную оценку ударной мощности и к.п.д. ударной машины

- разработать динамическую и математическую модели сливного трубопрс вода гидравлических ручных машин ударного действия;

- произвести сравнительную оценку методов уменьшения инерционных гидра! лических потерь в гибких трубопроводах;

- выполнить экспериментальные исследования для наиболее эффективных реж! мов движения. Довести результаты исследования до уровня инженерных расчето]

Методы исследования основаны на использовании классической тес рии динамики, основных положений механики и гидравлики, математич< ских методах решения уравнений.

Научная новизна результатов исследования заключается в разработ ке оригинальных динамических и математических моделей гидравлически ударных механизмов, в которых впервые устанавливается связь механичс ской характеристики привода и жесткости гидропередачи, позволившие ог ределить на основе анализа математических моделей рациональные режим] движения и получить расчетные формулы ударной мощности и коэффициеь та полезного действия, что обеспечивает эффективность гидравлически ручных машин ударного действия.

Достоверность полученных результатов, достигается использоваю ем классической теории динамики, основных положений механики и гидра! лики, применением известных математических методов решения уравнениГ достаточным объемом экспериментальных исследований; удовлетворител! ной сходимостью теоретических и экспериментальных исследований.

Практическая ценность работы состоит в разработанных рекомендг циях по установлению режимов движения ударных механизмов, обеспечь вающих максимальную ударную мощность при ограничении потерь энерги гидравлической машины ударного действия.

На защиту выносятся следующие положения:

- оригинальные динамические, математические модели ударных механизмо для трех фаз движения, впервые связывающие механическую характеристик привода и жесткость гибких упругих трубопроводов;

- математическая модель сливного трубопровода гидравлических ручных мг шин ударного действия, устанавливающие связь инерционных потерь энерги с координатой расположения сливного аккумулятора;

- результаты экспериментальных исследований для наиболее эффективны режимов движения.

Апробация работы. Основные положения диссертационного исследования докладывались и получили одобрения на: второй международной научно-практической конференции «Наука и образование транспорту», Саратов, 2010г.; четвертом международном научном симпозиуме «Ударно-вибрационные системы, машины и технологии», Орел, 2010г.; второй Всероссийской научно-методической конференции «Основы проектирования и детали машин-ХХ1 век», Орел,2010 и других научных мероприятиях.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ: монография и 8 статей, подана заявка на изобретение.

Структура и объем. Диссертация состоит из: введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 97 наименований и 4-х приложений; содержит 117 страниц основного текста, 47 рисунков, 11 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введение обоснована актуальность темы, формулирована цель и поставлены задачи исследования. Изложены основные положения, выносимые на защиту, научная и практическая значимость результатов исследования.

В первой главе представлен анализ существующих гидравлических ручных машин ударного действия (ГРМУД), насосных станций. Перспективным направлением исследований является увеличение мощности и коэффициента полезного действия. Применительно к гидравлическим ручным машинам ударного действия это тенденция прослеживается в создании различных конструкций данных машин. Однако на эффективность работы оказывает влияние не только конструкция ГРМУД и характеристики насосной станции, в частности, но и согласованность их совместной работы.

Проведены патентные исследования конструкций ударных механизмов по авторским свидетельствам и патентам. Приведенные схемы гидравлических ударных механизмов могут быть использованы при создании гидравлических ручных машин ударного действия. Все ГРМУД, согласно классификации предложенной Ешуткиным Д.Н., по виду ударного механизма, можно разделить на семь основных классов. Исходя из компактности и других технико-технологических параметров, для исследования были выбраны ударные механизмы IV и V классов. Анализ используемого привода при работе гидравлических машин ударного действия показал, что их можно разделить на две основные группы: ГРМУД с магистральным приводом и ГРМУД автономным приводом.

Магистральным приводом в работе считаются гидроприводы шахтных крепий, бульдозеров, экскаваторов и другой строительной техники, выходные параметры которых заведомо выше параметров необходимых для работы отбойного молотка. Такой вид привода довольно распространен на практике, но не эффективен с точки зрения энергоемкости. Автономный привод - это насосные станции, выходные параметры которых соответствуют параметрам отбойного молотка. Данный вид привода позволяет использовать всю выходную мощность насосной станции.

Изучением вопросов рабочего процесса, выбора режимов движени ударных механизмов, посвящены труды зарубежных и отечественных уч< ных Алимова О.Д., Глотова Б.Н., Горбунова В.Ф., Григорчака B.C., Ешутет на Д.Н., Кравченко В.А., Пивня Г.Г., Суднишникова Б.В., Ушакова JI.C., Яг цена И.А. и др.

Установлено, что повышение мощности гидравлических ручных маши ударного действия за счет снижение энергетических потерь в системе изучен не достаточно, что позволило сформулировать цель и задачи исследования.

Во второй главе изучены режимы движения ударных механизмов IV V классов. Для этого проведен анализ циклов движения механизмов IV и ' классов с магистральным приводом (рисунок 1).

1 • I .V. 1-1 М

а)

Рисунок 1-Гидравлическая схема ударных механизмов IV (а) иУ(б) классов с магистральным приводом

Цикл движения бойка состоит из трех фаз: разгон и торможение пр обратном ходе, и рабочий ход. Фазой удара, вследствие ее малости, пренеС регаем. Заданными являются: энергия удара Т, равная кинетической энерги бойка в момент его подхода к инструменту; скорость бойка V в этот же мс мент времени, ограниченная из условий длительной прочности бойка и инст румента; максимальная величина силы отдачи Я ударного механизма, св? занная с силой на рукоятке, ограниченной санитарными нормами.

При изучении работы ударных механизмов с магистральным приводо] для определения положения датчиков органа управления движением исполв зовались фазовые траектории бойка (рисунок 2).

На основании теоремы об изменении количества движения и изменении кинетической энергии определены длительность и путь торможения, а так же продолжительность фазы разгона.

Рабочий ход

Рисунок 2 - Фазовые траектории бойка ударных механизмов IV (а) и V (б) классов Удаление жидкости у ударного механизма IV класса происходит в фаз рабочего хода, а у V класса в фазе разгона при обратном ходе.

Показано, что с увеличением /?=/уЯ при обратном ходе, относительная ударная мощность механизмов (рисунок 3, таблица 1) возрастает, зависимости нелинейные, наиболее существенно мощность увеличивается при изменении р от 0 до 1,5, в дальнейшем ее рост замедляется. Во всех случаях относительная ударная мощность механизмов V класса, имеющих вспомогательную камеру, выше мощности механизмов IV класса. Увеличение приведенной массы жидкости цж вызывает снижение относительной ударной мощности механизмов. Причем, для ударных механизмов IV класса это снижение более значительно, чем для ударных механизмов V класса. Коэффициент полезного действия (рисунок 4, таблица 1) ударных механизмов уменьшается с увеличением соотношения сил р и приведенной массы жидкости рж. Во всех случаях к.п.д. ударных механизмов V класса, у которых удаление жидкости в маслобак производится в фазе обратного хода, от 2 до 5 раз выше, чем к.п.д. ударных механизмов IV класса.

Рисунок 3 - Зависимости относительной ударной мощности N,.¡/N3 механизмов IV (а) и V (б) классов от соотношения сил р

Рисунок 4 - Зависимости условного к.п.6. ударных механизмов IV и V классов от приведенной массы жидкости Мж (а); от соотношения сил р(б)

Таблица 1 - Ударная мощность и к.п.д ударного механизма с магистральным приводом

Класс

Ударная мощность

Условный к.п.д.

Инерционные потери на удаление жидкости маслобак

ГУ

7)<л =

1 + А.

АТ = ЩгИж_у2=Т.Цж

¡IV

(Р.+Р)

/>(1+А«)

ДГ = -

-VI =т

рЛР-1) {р*+р)

Гидравлическая схема ударного механизма V класса при автономное приводе представлена на рисунке 5. Цикл движения ударного механизма со стоит из трех фаз: разгон и торможение бойка при обратном ходе, и рабочи ход. Фазой удара, вследствие ее малости, пренебрегаем. Заданными являют ся: энергия удара Т, равная кинетической энергии бойка в момент его подхо да к инструменту; скорость бойка V в этот же момент времени, ограниченна из условий длительной прочности бойка и инструмента; максимальная вели чина силы R отдачи ударного механизма, связанная с силой на рукоятке, ог

раниченной санитарными нормами.

j 12 S В Рисунок S-Гидравлическая схема маши

ны ударного действия:

1- боек, 2- корпус, А — камера рабочего ходе Б—камера обратного хода, В — вспомогательная камера, Р -распределитель, H - насос, М- гидробак, А„и Лс- гшевмати ческие аккумуляторы в напорной и сливной магистралях

Приводится в движение ударный механизм от автономного насосног привода, включающего электродвигатель (асинхронный, короткозамкнутый насос). Механическая характеристика электродвигателя и расходная характ« ристика насоса приведены на рисунке 6. Принято допущение, что на рабоче] участке характеристик (а-в) угловая скорость электродвигателя остается пс стоянно равной а>о, а производительность насоса также постоянна и равна Q0.

СО, оВ/мин Q. л/мин

а б M

COû

M, H-m

.P. МПа

а) 0 ..............б) О

Рисунок б - Механическая характеристика приводного электродвигателя (а)

и расходная характеристика насоса (б)

Динамические модели фаз движения бойка, представлены на рисунке ' Тело 1 представляет совокупную массу бойка и приведенную к нему масс движущейся жидкости в трубопроводах. Насос (//), аккумулятор (Ан) и тр; бопроводы представлены приведенными жесткостью С и скоростью жидке сти V,,.

Рисунок 7-Динамические модели фазы разгона при обратном ходе (а), фаз торможения и рабочего хода (б)

Дифференциальное уравнение движения тела имеет вид:

^ С

пгх = С(У01-х)-Ртп, или х + к2х = к2У01—где&2= —. и р ш т

Сила трения в манжетах и уплотнениях величина, зависящая от конструкции конкретного ударного механизма. При этом она постоянна для каждой фазы движения и составляет не более 12 % действующей силы. В связи с этим пренебрегаем силой трения.

Для обратного хода (точка Я на рисунок 7а) начальные условия (координата бойка х, его скорость х и сила, действующая на него) определены по формулам:

хн=У01„-%тк(н , УН=У0С08*ГИ, Рн=Р0 + С(У0(н-хн) = Р0+Атк1н. к К

Вид уравнений в конце фазы разгона позволил предположить, что возможно существование различных режимов движения ударного механизма: режим с инерционным выбегом бойка и режим естественного торможения. Данные режимы определяются граничными условиями на конце каждой фазы (таблица 2) и приведенными характеристиками (таблица 3).

Таблица 2 - Граничные условия фаз ударного механизма

Фаза движения Режим естественного торможения Режим с инерционным выбегом бойка

Разгон при обратном ходе х„ = Ч/н к1„ , Ун = У„СО5ЙН, к Р„ = Р0+СОУ„-хн) = Р0 + С%тк,н хн =V0tн -^siní:fH , V„ = V0cosktH, к P„=P„ + C(VatH-xH) = P0+C^smkt„

Торможение при обратном ходе лг(0) = 0, ¿(0) = 0, Р(0) = Р„-.ро =Р»-фгу (»=',). х('т)=хт< ¿('r)=o, p(tT)=p;.

Рабочий ход р(р-1)^2р'+Мж[2рг + 2р + 1)

2р^2рг + 1)ж (:Ip1 + 2p +1) + A. (2p! + 2p + 1)

В результате анализа, трех фаз движения ударного механизма, были получены следующие зависимости:

о = (V. + К0") сое —^Г к, вт к,1т - V'

Р„=Р,

c¡M-P)

р-1

2V„ (р -1 )-Va + ^CX--(P„-P»Tk2

Данные зависимости позволили найти продолжительности фаз разгона ¡н и торможения Гг, скорости в конце разгона Ун, усилие Рн, а также величину хода бойка 1Р. Обозначенная система пяти уравнений позволяет утверждать, что кинематические и силовые параметры ударного механизма (1р, /я, Ун, Рн), характеризующие каждый режим движения, должны определяться через жесткость гидропередачи С, приведенную скорость жидкости У0, а также показатели режима движения и р.

Таблица 3- Приведенные характеристики в фазах ударного механизма

Фаза движения Режим естественного торможения Режим с инерционным выбегом бо

Разгон при обратном ходе К- а

¿А ст -СА ■ Сж ¿В £ Ст 'СА' с ж

Ст ■ сж + Сл ■ Сж + СТ-СА 5\(грг-гр+\\ / ) Ст ' С ж + С А ■ С ж +СТ- С,

Торможение при обратном ходе во у

и с с ¿А £ СТ ' СА ' Сж ЛБ ЛА ст-сА- сж

Ст ' С ж + С А ' Сж +СТ-СЛ Ст ' сж + СА ■ Сж + СТ-С1

Рабочий ход V,- а £ Ст 'Сл' сж Ст ' с ж + с А ■ С ж + СТ-СА ш 5Цгрг-2р+\Л тж - т*с „2 2 5гЧ р ) у;=у0(р-1), с-_ с , (Р-О2 рг

Для существования режима естественного торможения бойка наклады вается условие на жесткость гидропередачи С и приведенную скорость жидкости У0 (производительность насоса). Они связанны зависимостью:

а. Ж-.

с У°'е1'у2

Для анализа режимов движения ударного механизма использовалась ударная мощность и условный к.п.д. (таблица 4), графические зависимости, которых представлены на рисунках 8 и 9.

Рисунок 8 - Зависимости относительной Рисунок 9 - Зависимости относи-

ударной мощности Л^УМ, (а) и условного тельной ударной мощности (а)

к, п.д. (б) ударного механизма V класса при и условного кп.д. (б) ударного меха-

режиме естественного торможения ниша V класса при режиме с инерци-

бойка онным выбегом бойка

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований жесткости рукавов высокого давления (РВД); влияния вида привода на инерционные потери в сливном трубопроводе, энергию удара, к.п.д. системы, проверена адекватность принятой математической модели.

Для определения жесткости был разработан экспериментальный стенд, (рисунок 10) состоящий из гидравлического насоса (1), абсолютно жесткого сменного гидроцилиндра (2), исследуемого упругого трубопровода (3), измерительной аппаратуры (манометра - 4, мерной емкости - 5)

Рисунок 10- Схема гидравлического пресса для определения жесткости гибких трубопроводов:! - гидравлический насос, 2 - абсолютно жесткий гидроцилиндр (сменный), 3 - гибкий упругий трубопровод (РВД), 4 - манометр, 5 - мерная емкость, 6 - вентиль

Таблица 4 - Ударная мощность и условный к.п.д. ударного механизма V класса с автономным приводом

Режим естественного торможения Режим с инерционным выбегом бойка

Ударная мощность », RV (Р-1) Nyd =—:--1 „ ,- Дс •aR, т яу 1

4 Я^+Мж{2р*+2р + 1) 1. «,=^<1

i (/»-in рг+»~ р{р-\)^2рг+рж(2рг+2р + \) [гр^2рг + цж (2рг + 2р +1) + цж [2р2 + 2р +1)]

Условный к.п.д. 1 1 м --

Г , / , ЧП 2х />2 (2/J2 +2p+l) [р2+/гж(2р2+2р + 1)1 1 cos ,, \ ' ^ ,J (p-iH J \ + соъ1——, - V Сс-1) с Я2 V

/ П-ТГТ^-йТ • 4 2я- р1+Рж(2р1+2р + 1) (р-1) J

Разработана оригинальная методика и проведены измерения жесткости гибких упругих рукавов высокого давления, четырех различных диаметров. Методика позволяет выделить отдельно жесткость непосредственно рукавов и жесткость жидкости, находящейся в них.

Сходимость результатов экспериментальных исследований жесткости трубопроводов и данных завода изготовителя составляет 12-18%, что свидетельствует, о необходимости экспериментального определения жесткости рукавов высокого давления.

Для проверки адекватности математической модели на специально разработанном стенде (рисунок 11) были проведены экспериментальные исследования с использованием промышленного образца гидравлического отбойного молотка, выпускаемого предприятием ООО «САН РЕЙН» г. Санкт-Петербург.

Рисунок 11 - Схема экспериментального стенда: 1 - насосная станция; 2 - гидромолоток; 3, 4, 5, б -датчики давления; 7, 8 - РВД; 9-пластинка для определения энергии ударов; 10 - плата сбора данных (АЦП, N16008); 11 - ЭВМ; А„, Ас - аккумуляторы в напорной и сливной магистралях соответственно

В качестве магистрального привода использовался привод гидробуровой машины (рисунок 12а) выпускаемой предприятием ООО «Геотехника» (г. Же-лезногорск), в качестве автономного привода - передвижная насосная станция (рисунок 126).

б)

(а) и передвижной насосной станции (б)

а)

Рисунок 12

- Внешний вид буровой машины

В ходе эксперимента проводилась регистрация изменений давлений в напорной и сливной магистралях. По осциллограммам с датчиков давлений в сливной магистрали были определены потери давления, состоящие из потерь на трение и инерционные потери на вытеснение жидкости в маслобак. Сопоставление экспериментальных и теоретических исследований представлено

на рисунке 13. Как видно из рисунка сходимость результатов довольно хо рошая, что характеризует адекватность математической модели. В пиковы: значениях расхождение составляет 15-18%.

1265

Ч I

з тз

1 1

1 - ¡еория - Эхсперикь

мд V

7 V.

1262 ил Щ

Щ5 Вовмя, с

Рисунок 13 - Сопоставление теорс тических и экспериментальных ос циллограмм давления

В четвертой главе разработана методика инженерного расчета парг метров пневмогидравлического аккумулятора, устанавливаемого в сливно магистрали; определены величины инерционных потерь в сливном трубе проводе.

С точки зрения потерь энергии в сливном трубопроводе, аккумулято должен быть размещен непосредственно у одной из камер ударного механизм; Однако это приводит к увеличению массы ГРМУД (на величину массы аккуму лятора и рабочей жидкости в нем). Увеличение расстояния от камеры ударног механизма до аккумулятора ведет к росту потерь энергии (рисунок 14).

Для ударных механизмов IV и V класса объем Ас жидкости, вытесняемой в _ р= сливной трубопровод в каждом цикле равен pq0, поэтому формулы для определения рабочего объема аккумулятора Ас будут иметь следующий вид:

Г, 'р!

Яр = Р1о - для удар-

ных механизмов IV класса;

Рисунок 14 - Расчетная схема сливного трубопрс вода с пневмогидравлическим аккумулятором

л = [щЛ 1-— I - для ударных механизмов V класса.

Выбор начального давления рх (зарядки аккумулятора) производился у следующих соображений:

- на уровне маслобака давление жидкости равного атмосферному. Т( гда за начальное давление аккумулятора следует принять р\ = Др-ф;

- в месте установки аккумулятора (точка Е трубопровода) потери давления по длине, с учетом того, что скорость движения жидкости соответству-

ет У^ , будут определяться по формуле:

АРтр = ку

илидр^^.

2<*т ^ 2с1-г

„*2 %

г „2 '

где к - коэффициент сопротивления.

Степень сжатия газа в аккумуляторе е следует выбирать с учетом графиков приведенных на рисунок 15. Они являются противоречивыми, так требование минимального объема аккумулятора, а следовательно, его массы предусматривает степень сжатия е=3,0, но при этом возрастает коэффициент динамичности в 2 раза, что приведет к увеличению скорости жидкости в трубопроводе и следовательно к росту потерь энергии в трубопроводе. В частном случае если принять, что эти два критерия равноправны, то степень сжатия £ следует принять е~2,0, что соответствует точкам пересечения зависимостей ¿^(е) и РгСе)

Рисунок 15 - Зависимости относительного объёма Ь1 аккумулятора и коэффициента соотношения сил р2 от степени сжатия газа е

У 1уг Мут.

Инерционные потери энергии в сливном трубопроводе - ДГИ = *——,

5Т р2 ' Гср

где Муд - ударная мощность механизма, - длина сливного трубопровода, Яг - площадь сечения трубопровода, у - плотность жидкости, Рср - среднее давление жидкости в напорном трубопроводе.

Потери энергии на трение по длине трубопровода:

Ьг

Д Г- = 0,44Ху

N Т "уд1

Рц

Соотношение потерь энергии (инерционные и по длине): = 0,88—~т= •

ДГИ

Выполненные исследования позволяют утверждать, что для существующих гидравлических ручных машин ударного действия, в диапазоне их энергетических характеристик и параметров трубопроводов, соотношение ДГ-ф/ДГи^ОД, т.е. потери энергии по длине трубопровода не превышает 10 процентов инерционных потерь. Следовательно, основными потерями энергии являются инерционные.

Расчетные формулы для нахождения относительных потерь энергш для исследуемых классов ударных механизмов при различных типах приво да, сведены в таблицу 5.

Таблица 5 - Потери энергии в гидравлических ударных механизмах

Класс ударного механизма Тип привода, режим движения Расчетная формула для определения относителы потерь энергии

1 2 3

Магистральный привод. т p'ta+p.Wip-u+Vpu+Hjf т" (p-ixi+M,)2 q>q*, q = q*p, р<1.0.

IV Автономный привод. Режимы движения с инерционным выбегом р2 [а у VP3! + (1'-:М■ -Jp^i+ -АО'~Г ^и о ' счЛр-1) av = ^-<1.0, Х = У 1Р

Магистральный привод. P2[(M,+P)+V(P-1)(M,+P)i Т" (Мж +Р)2

V Автономный привод. Режимы движения с инерционным выбегом р2 [аул/р^1 + (1- А) ■ л/рГТ + ~ A) f Т" (l + M.fd-^KVP-iVl-A-VA)2

Рисунок 16-Зависимости гидравлических потерь энергии АТтр/Тударных механизмов IV класса от диаметра сливного трубопровода d (а) и от сред него давления жидкости в напорной магистрали Рср [б)

Потери энергии из-за сопротивления движению жидкости в сливном трубопроводе существенно уменьшаются при увеличении диаметра сливного трубопровода (I и среднего давления в напорной магистрали Рср. Так увеличение диаметра трубопровода от 10 до 50мм, т. е. в 3 раза, снижает потери энергии (с 16; 10; 8 и 6 процентов до 6; 4; 3 и 2 процентов) в 2,7; 2,5; 2,7 и 2 раза соответственно при среднем давлении в напорном трубопроводе 10; 15; 20 и 25МПа. Увеличение среднего давления Рср от 10 до 25МПа, т. е. в 2,5 раза, приводит к снижению потерь энергии с 16; 5; 2 и 0,6 процентов до 6; 2; 0,8 и 0,2 процентов соответственно при диаметре сливного трубопровода 10; 15; 20 и 30 мм.

Заключение

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований была решена научно-техническая задача динамики гидравлических ручных машин ударного действия, обеспечивающих энергосбережение и повышение их мощности, имеющая существенное значение для различных отраслей промышленности.

При этом были получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Обзор и анализ исследований в области создания ручных гидравлических машин ударного действия показал, что многими научными коллективами достаточно хорошо разработаны теоретические основы создания таких машин, но недостаточно изучены динамические процессы в гидравлических ударных механизмах, нет рекомендаций по выбору наилучших режимов движения, практически отсутствуют исследования по изучению потерь энергии в гибких упругих трубопроводах, которые являются неотъемлемой частью этих машин.

2. Разработанная математическая модель движения ударного механизма позволяет предположить, что возможно существование различных режимов движения ударного механизма: режим с инерционным выбегом бойка и режим естественного торможения.

3. Доказано, что с увеличением соотношения сил р=Р^Я при обратном ходе, относительная ударная мощность механизмов возрастает. Во всех случаях относительная ударная мощность механизмов V класса, имеющих вспомогательную камеру, выше мощности механизмов IV класса.

4. Для режима естественного торможения бойка жесткость гидропередачи С и приведенная скорость жидкости 70 (производительность насоса) не могут быть выбраны произвольно, они связанны полученной расчетной зависимостью.

5. Кинематические и силовые параметры ударного механизма (1Р, /г, Ун, Рн), характеризующие каждый режим движения, должны определяться через жесткость гидропередачи С, приведенную скорость жидкости Уо, а также показатели режима движения /? и р.

6. Установлено, что потери энергии на трение жидкости в сливном трубопроводе составляют 10% от инерционных потерь.

7. Потери энергии из-за сопротивления движению жидкости в сливно трубопроводе существенно уменьшаются при увеличении диаметра слш ного трубопровода d и среднего давления в напорной магистрали Рс?. Та увеличение диаметра трубопровода от 10 до 50мм, т. е. в 3 раза, снижае потери энергии (с 16; 10; 8 п 6 процентов до 6; 4; 3 и 2 процентов) в 2,'. 2,5; 2,7 и 2 раза соответственно при среднем давлении в напорном трубе проводе 10; 15; 20 и 25МПа. Увеличение среднего давления Рср от 10 д 25МПа, т. е. в 2,5 раза, приводит к снижению потерь энергии с 16; 5; 2 0,6 процентов до 6; 2; 0,8 и 0,2 процентов соответственно при диаметр сливного трубопровода 10; 15; 20 и 30 мм.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Абдурашитов А.И. Моделирование демпфирующих устройст ударно-скалывающего исполнительного органа / А.И. Абдурашито]

B.А. Кравченко, А.И. Понамарев, А.Е. Карасев // Горное оборудование электромеханика. - Новые технологии, 2009. - №10. - С. 12-14.

2. Абдурашитов А.И. Демпфирующие устройства ударж скалывающего исполнительного органа / А.И. Абдурашитов, В.А. Kpai ченко // Известия ОрелГТУ. Мир транспорта и технологических маши - Орел, 2009. -№2. - С. 74-78.

3. Абдурашитов А.И. Динамическая и математические модел движения корпуса гидравлических ручных машин ударного действия А.И. Абдурашитов, Д.Н. Ешуткин, A.B. Журавлева // Фундаментальнь и прикладные проблемы техники и технологии - Орел, 2009. - № 4. - < 63-72.

4. Абдурашитов А.И. Динамика движения корпуса ручных гидравлич ских машин ударного действия / А.И. Абдурашитов, Д.Н. Ешуткин, A.B. Ж; равлева // Наука и образование транспорту: материалы П Международно научно-практической конференции (12-13 мая 2010г., Саратов). Самара,2010. - С. 147-149.

5. Абдурашитов А.И. Предельный режим движения корпуса ручнь отбойных молотков/ А.И. Абдурашитов // Ударно-вибрационные систем] машины и технологии: материалы IV Международного научного симпозиул (1-3 июня 2010г., Орел, ОрелГТУ). -Орел, 2010. -С. 124-128.

6. Абдурашитов А.И. Параметры пневмогидравлического аккумулято! сливной магистрали / А.И. Абдурашитов, Д.Н. Ешуткин, A.B. Журавлева Вестник ТулГУ. Серия Актуальные вопросы механики - Тула, 2010. - № 6.

C. 34-39.

7. Абдурашитов А.И. Жесткость элементов напорной магистрали ги, равлических машин ударного действия / А.И. Абдурашитов // Основы прое тирования и детали машин-XXI век: материалы П Всероссийской научн методической конференции (16 - 17 ноября 2010 г.,Орел) - Орел,2010. С.124-128.

8. Абдурашмтов А.И. Жёсткость элементов напорной магистрали гидравлических машин ударного действия / А. И. Абл>рашитов, Д. Н. Ешуткин, А. В. Журавлева, А. В. Горин // Вестник ТулГУ. Серия Актуальные вопросы механики - Тула, 2011. - №7. - С. 58-63.

9. Абдурашитов А.И. Гидравлические ручные машины ударного действия: монография / А.И. Абдурашитов, Д.Н. Ешуткин, A.B. Журавлева. - Орел.: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2011. - 138 с.

Работы, выделенные полужирным шрифтом, опубликованы в рецензируемых изданиях определенных Перечнем ВАК Российской Федерации

Подписано в печагь 20.04.2012 г. Формат бумаги 60x80 1/16 Офсетная печать. Объем 1,0 пл. Тираж 100 экз. Заказ № 1226

Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» 302020, г Орел, Наугорское шоссе. 29

Текст научной работы диссертации и автореферата по механике, кандидата технических наук, Абдурашитов, Артем Ирикович, Орел

61 12-5/3301

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС»

На правах рукописи

УДК 621.22/.86

Абдурашитов Артем Ирикович

РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ РУЧНЫХ МАШИН УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ПОВЫШЕНИЕ

МОЩНОСТИ

01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук, доцент Журавлева А.В.

Орел-2012

Содержание

Введение....................................................................................4

1 Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.................................8

1.1 Область применения и оценка эффективности гидравлических ручных машин ударного действия.........................8

1.2 Классификация и схемы гидравлических ударных механизмов .... 12

1.3 Методы расчета ударных механизмов гидравлических отбойных молотков................................................................24

1.4 Цель и задачи исследований................................................44

1.5 Выводы по главе.................................................................46

2 Режимы движения ударных механизмов IV и V классов.....................48

2.1 Режимы движения ударных механизмов

при магистральном приводе......................................................49

2.2 Возможные режимы движения ударных механизмов

V при автономном приводе.......................................................56

2.2.1 Первая фаза движения................................................60

2.2.2 Режим движения с естественным торможением бойка.........62

2.2.3 Режимы движения с инерционным выбегом бойка.............71

2.3 Выводы по главе................................................................78

3 Экспериментальные исследования..................................................80

3.1 Экспериментальные исследования жесткости

гибких напорных трубопроводов................................................80

3.2 Экспериментальные исследования режимов движения

ударного механизма пятого класса..............................................83

3.3 Выводы по главе................................................................93

4 Исследование сливного трубопровода.............................................95

4.1 Потери энергии в сливном трубопроводе

гидравлических машин ударного действия....................................96

4.2 Выводы по главе...............................................................105

Заключение.................................................................................106

Список использованных источников................................................108

Приложение 1 .............................................................................118

Приложение 2.............................................................................125

Приложение 3.............................................................................127

Приложение 4.............................................................................129

Введение

Ручные машины ударного действия получили широкое применение в самых различных областях деятельности человека: в горном деле [90] и строительстве, машиностроении и судостроение, металлургии [89] и др. В мире ежегодно производятся сотни тысяч этих машин. Во многих случаях они оказываются единственно возможным средством механизации трудоемких работ в основных и вспомогательных процессах производств. По своему назначение ручные машины ударного действия значительно разнообразны. Это отбойные, бурильные, клепальные и рубильные молотки, трамбовки грунта, бетоноломы, гайковерты. Со временем появляются новые области использования этих машин.

По типу применяемого привода ручные машины ударного действия разделяют на три основные группы: пневматические, электрические и гидравлические. Менее распространены машины с иными видами привода. В настоящее время большинство машин ударного действия имеют пневматический привод. Машины с пневмоприводом отличаются простотой и надежностью, хорошо отработаны конструктивно и технологически. Им присущи так же невысокая стоимость, малые габариты и масса, высокие показатели надежности, безопасности и простота обслуживания. Поэтому применение пневматических ручных машин ударного действия увеличивается.

Главным и существенным недостатком пневматических машин ударного действия присущим этим машинам является очень низкий коэффициент полезного действия (0,1 и менее), что в стратегии энергосберегающих технологий становится определяющим фактором.

Достаточно большое распространение получили электрические машины ударного действия. Отечественной промышленностью выпускаются электромеханические молотки с компрессорно-вакуумным и пружинно-воздушным ударными механизмами. По основным техническим показателям они не уступают машинам зарубежных фирм.

В результате работ ученых института горного дела СО РАН созданы и промышленно освоены вибробезопасные электромагнитные молотки с энергией удара 4,8 Дж при частоте ударов 50 Гц и электромагнитные перфораторы с энергией удара 2,5 Дж. Созданы электромагнитные отбойные молотки и бетоноломы с энергией удара 25 и 40 Дж, соответственно.

Электромеханические и электромагнитные машины ударного действия имеют экономичный привод, высокий коэффициент полезного действия.

Повышение производительности машин вызывает соответствующее увеличение их мощности. Для ручных машин ударного действия с любым видом привода увеличение мощности приводит к росту усилия нажатия, уровней вибрации и шума, а так же массы. Эти параметры должны соответствовать требованиям государственных стандартов (ГОСТ 17770-86, ГОСТ 12.1.012-90). Пневматическим машинам ударного действия присущ высокий уровень шума, связанный с выхлопом отработанного воздуха.

Их основные преимущества - экономичность, благодаря лучшему к.п.д. гидравлического объемного привода, компактность, обусловленная более высоким давлением рабочего тела по сравнению с пневматическими машинами, меньший уровень шума и вибрации вследствие отсутствия выхлопа отработанного воздуха в атмосферу.

При сравнении гидравлических машин ударного действия с электрическими, они эффективнее с позиций металлоемкости, масса гидравлических машин при равной ударной мощности составляет лишь 15 процентов массы электрических.

Эти преимущества очевидны и естественно гидравлические машины ударного действия имеют, и будут иметь в ближайшем будущем важное зна-

чение для механизации основных и вспомогательных процессов в различных технологиях.

Такое положение может быть объяснено рядом причин:

- недостаточно изучены динамические процессы в гидравлических ударных механизмах, нет рекомендаций по выбору наилучших режимов движения.

В данной диссертации решалась научно-техническая задача динамики гидравлических ручных машин ударного действия, обеспечивающих энергосбережение и повышение их мощности, имеющая существенное значение для различных отраслей промышленности.

При выполнении работы в первой главе проанализированы известные в печати, наиболее значительные научные исследования в данной области. Приведены оригинальные схемы гидравлических ударных механизмов, которые могут быть использованы при создании ручных машин ударного действия. На основе выполненного анализа дана оценка современного состояния вопросов теории, создания и применения гидравлических отбойных молотков и бетоноломов. Определена цель и сформулированы задачи исследований.

Во второй главе изучены режимы движения ударных механизмов IV и V классов при различных видах привода. Выявлен рациональный режим движения ударного механизма. Произведена сравнительная оценка ударной мощности и к.п.д. ударной машины.

В четвертой главе разработана методика инженерного расчета параметров пневмогидравлического аккумулятора, устанавливаемого в сливной магистрали; определены величины инерционных потерь в сливном трубопроводе. Произведена сравнительная оценка методов уменьшения инерционных гидравлических потерь в гибких трубопроводах.

Диссертация выполнялась на кафедре «Теоретическая и прикладная механика» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс».

Преподавателям, сотрудникам и коллегам, с которыми довелось в процессе работы и подготовки диссертации обмениваться мнениями и получать от них критические замечания и советы, мы выражаем искреннюю благодарность и признательность и в первую очередь: Ешуткину Д.Н., Ко-робко A.B., Кравченко В.А., Ушакову JI.C., Горину A.B., Борзенкову М.И., Александрову Д.В., Григоьевой О.Ю.

Автор выражает искреннюю благодарность и признательность научному руководителю Журавлевой A.B.

1 Состояние вопроса. Цель и задачи исследований

1.1 Область применения и оценка эффективности гидравлических ручных машин ударного действия

Во многих отраслях промышленности, таких как машиностроение, металлургия, горнодобывающая промышленность, строительство, судостроение при выполнении основных и вспомогательных процессов используются ручные машины ударного действия: отбойные, бурильные, рубильные, чеканные молотки.

По виду привода эти машины разделяются на три основные группы: пневматические, электрические и гидравлические.

В настоящее время наиболее применяемыми являются пневматические машины ударного действия, это объясняется рядом их преимуществ, а именно, простота конструкций, надежность, хорошая конструктивная и технологическая отработка. Основным их недостатком, который не может быть устранен, является весьма низкий (менее 0,1) коэффициент полезного действия.

Повышение производительности машин всегда связано с соответствующим увеличением их мощности, при этом если учитывать стратегию энергосберегающих технологий, то можно сделать вывод о не перспективности пневматических машин ударного действия. Кроме этого пневматическим машинам ударного действия присущ высокий уровень шума, связанный с выхлопом отработанного воздуха.

Электрические ручные машины ударного действия имеют высокий коэффициент полезного действия, но они являются материалоемкими. По удельной металлоемкости гидравлические машины имеют неоспоримые преимущества, так при равной ударной мощности масса гидравлических машин ударного действия составляет только 0,13...0,15 от массы электрической машины. Несмотря на очевидные существенные преимущества гидравлических машин ударного действия [24, 46, 47, 48] в энергосбережении, металлоемкости и эргономике, они еще не имеют широкого распространения, однако перспективы их применения значительны.

В технической литературе, крайне мало публикаций по созданию и исследованию гидравлических машин ударного действия. Отечественные и зарубежные производители [83-86, 88, 91, 92, 96, 97] ограничиваются в осно-вом рекламными материалами выпускаемых машин.

Из российских производителей гидравлических отбойных молотков известны Электромеханический завод им. В.В. Вахрушева (г. Томск), предприятие «Горный инструмент» (г. Санкт-Петербург), компания «Ремэнергомеха-низация» (г. Москва).

Зарубежные фирмы, как правило, не отделяют ручные машины от переносных (бетоноломов) имеющих большую массу.

В таблице 1.1 представлены характеристики известных гидравлических отбойных молотков и бетоноломов. Для их сравнительной оценки произведен расчет их коэффициента полезного действия т] = ^ П и удельной метал-

лоемкости // = ——, где Г - энергия удара, п - частота ударов, Р - давление

Т • п

жидкости насосной станции, () - производительность насоса.

Автономным приводом для ручных машин ударного действия являются насосные станции.

В таблице 1.2 приведены основные характеристики насосных станций выпускаемых в настоящее время различными фирмами.

Гидравлический насос [29, 51] в этих установках приводится в движение либо от электрического двигателя, либо от двигателя внутреннего сгорания. Сопоставляя ударную мощность молотков и мощность двигателей насосных станций, следует отметить их несоответствие, а именно, мощность насосных станций в несколько раз превышает необходимую для привода молотка, что приводит к снижению коэффициента полезного действия машины.

Из приведенных в таблице 1.1 типов гидравлических молотков большая часть выпускается зарубежными фирмами, их отличительными особенностями являются отсутствие ограничений на массу молотков и санитарных

норм по усилию нажатия и параметрам вибрации. Зарубежные создатели и производители не разделяют выпускаемые машины на отбойные молотки и бетоноломы, т.е. на ручные машины ударного действия и переносные.

Таблица 1.1 - Характеристики гидравлических машин ударного действия

Модель Производитель Страна Масса М, кг. Энергия удара 7",Дж. Частота ударов и, уд./мин. Расход жидкости Q, л/мин. Рабочее давление Р,МПа Ударная мощность, кВт Р" ч: е и Удельная металлоемкость ц, кг/кВт

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

МРГ-1 ТЭМЗ им. Вахрушева Россия 7,8 32 1020 40 10,5 0,97 0,12 14,0

мгз- 40-1 Гор. инструмент Россия 7,8 4060 1450 18 9-32 0,97 0,36 8,0

мгз- 40-2 Гор. инструмент Россия 7,8 4060 1450 18 9-32 0,97 0,36 8,0

МГЗ-40-3 Гор. инструмент Россия 7,8 18 2400 18-22 7-9 0,72 0,3 9,0

LH10 LIFTON Англия 13,9 42 2400 18-22 7-9 1,5 0,34 39,0

LH18 S LIFTON Англия 22,5 65 1600 18-22 9-11 1,0 0,3 22,0

LH18 Е LIFTON Англия 22,9 65 1600 18-22 9-11 1,0 0,3 23,0

LH21 S LIFTON Англия 24,7 85 1450 18-30 10,512,5 2,0 0,5 12,0

LH21 Е LIFTON Англия 25,1 85 1450 18-30 10,512,5 2,0 0,5 12,5

LH25 S LIFTON Англия 30,6 110 1270 18-30 10,512,5 2,3 0,5 13,0

LH25 Е LIFTON Англия 31,0 110 1270 18-30 10,512,5 2,3 0,5 13,0

2025 BELLE Франция 25 95 1450 20 12-14 2,3 0,6 11,0

2023 BELLE Франция 23 90 1560 20 12-14 2,3 0,6 10,0

2018 BELLE Франция 18 65 1500 20 12-14 1,6 0,41 11,0

2012 BELLE Франция 12 55 2000 20 12-14 1,8 0,46 7,0

2021 U/D BELLE Франция 21 90 1500 20 14 1,4 0,45 15,0

2026 U/D BELLE Франция 26 95 1560 20 14 1,5 0,46 16,0

Таблица 1.2 - Характеристики насосных станций

Модель Мощность двигателя, кВт Рабочее давление, МПа Производительность, л/мин Масса, кг

Cub 20-90 Honda (Б) 4 9 20 37,5

Midi 20-140 Honda (Б) 6,6 14 20 60

Midi 20-140 Robin ЕХ27(Б) 6,6 14 20 60

Midi 20-140 Robin ЕН41(Б) 10 14 20 70

Midi 20-140 Lombardini (Д) 5,5 11 20 67

Major 20-140X Honda (Б) 9,6 14 20 72

Major 30-140 Honda (Б) 9,6 14 30 72

Major 20-140 Robin (Д) 7 14 20 88

Major 20/20-140 (Б) 13,2 14 40 93

LP8P Honda GX270 (Б) 6,8 14 20 65

LP8E (Э) 5,5 14 20 70

LP11P Honda GX 390 (Б) 9,8 14 20 91

LP11PE TWIN-Pack (Б) 15,5 15,5 40 110

LP8D (Д) 5 14 20 72

LP 11-40 (Д) 15,5 15,5 20-40 110

LP 1 IDE (Д) 6,8 14 20 116

MC-20 Нева Honda GX 270 (Б) 6,8 14 20 68

В отечественных отбойных молотках эти характеристики ограничиваются государственным стандартом, их масса не превышает 8 кг, усилие нажатия меньше 200 Д параметры вибрации и шума соответствуют санитарным нормам. Причем молотки компании «Горный инструмент» и Томского электромеханического завода предусматривают работу, как от индивидуальных насосных станций, так и от гидропривода экскаваторов, бульдозеров, шахтных механизированных крепей и различной коммунальной техники, имеющей гидравлический привод. Рабочей жидкостью могут быть различные минеральные масла или водная эмульсия.

Таблица 1.3 - Технические характеристики ручных гидравлических

молотков фирмы «Горный инструмент»

Наименование оборудования МГЗ-40-1 МГЗ-40-2 МГЗ-18 МГЗ-65 МГЗ-85 МГЗ-110

Масса без инструмента, кг 10 10 10,8 18,7/19,1 20,9/21,3 25,2/25,6

Масса в снаряженном виде, кг 12 12 13,9 22.5/22.9 24.7/25.1 30.6/31.0

Длина без инструмента, мм 625 625 600 638 682 760

Расход масла, л/мин От 18 и выше От 18 и выше 18-22 18-22 18-30 18-30

Рабочее давление, МПа От 9 до 32 От 9 до 32 7-9 9-11 10.5-12.5 10.5-12.5

Частота ударов, (1\мин) 1450 1450 2400 1600 1450 1270

Энергия единичного удара, Дж 40-60 40-60 18 65 85 110

Звуковое давление, ДБ 95 95 94 96 95 110

Размер применяемого инструмента 0 24, Ь 70 (от пневм.) 0 24, Ь 70 (от пневм.) шестигр., 22x82.5 шестигр., 25x108 28x152 шестигр., 25x108 28x152 шестигр., 25x108 28x152

1.2 Классификация и схемы гидравлических ударных механизмов

Известно большое число отличающихся по принципиальным схемам и конструктивному исполнению гидравлических машин ударного действия [8, 26, 93]. Некоторые из них выпускаются промышленностью в качестве отбойных и бурильных молотков, другие изготовлены в виде опытных образцов или партий, большая же часть остается как предложения, как правило, зафиксированные патентами или изобретениями [9-23, 53-55].

В связи с этим возникают трудности в объединен