Строительные конструкции. Расчет сооружений (стр. 13 )

Все вышесказанное требует изыскания новых более экономичных, надежных рабочих органов и навесного оборудования для разрушения мерзлых грунтов и прочных материалов, обеспечивающих выполнение технологических операций в стесненных условиях строительной площадки.

В течение длительного времени на кафедре СМАЭ НГАСУ (Сибстрин) ведутся работы по созданию типоразмерных рядов пневмомолотов, предназначенных для выполнения трудоемких видов работ в строительстве. В частности, созданы пневмомолоты для разрушения мерзлых грунтов с энергией удара до 5000 Дж, навешиваемые на экскаваторы 4 и 5 типоразмерных групп, обеспечивающие выполнение больших объемов работ.

Однако для выполнения небольших объемов работ с локальным их расположением в стесненных условиях строительства и существующей постройки требуется разработка специального молота с пневмоударным механизмом (ПУМ), обладающим пониженными вибрационными и шумовыми характеристиками, навешиваемого на мобильные, малогабаритные и многоцелевые погрузчики.

Процесс работы пневматического механизма рассматривается как функционирование сложной системы, состоящей из элементов различных типов. Признаки-элементы ПУМ, набор которых однозначно определяет конкретный механизм. К ним относятся подвижные детали, рабочие камеры и воздухоподводящий тракт. Кроме того, работа механизма во многом определяется его взаимодействием с инструментом, по которому передается энергия удара ударника в обрабатываемую среду, и манипулятором, удерживающим и осуществляющим управление положением навесного пневматического молота (НПМ).

Преимущества предложенного технического решения заключается в применении величин проходных сечений средств впуска, рассчитанных по методу, предусматривающему определение необходимого и достаточного сечения каналов впуска в рабочие камеры при варьировании соотношениями: объемов камер рабочего и холостого ходов, проходных сечений каналов впуска в камеры; комплексным коэффициентом, учитывающим основные бародинамические и термодинамические параметры.

Физико-математическая модель рабочего процесса дроссельного бесклапанного беззолотникового пневматического ударного механизма (ДБкБзПУМ) представлена системами уравнений (1)–(3) в виде следующих трех составляющих:

– бародинамическая составляющая

– термодинамическая составляющая

– баромеханическая составляющая

  при xy > 0,

  при xy ≤ 0,

  при xк > 0,  (3)

  при xк ≤ 0,

  при xс > 0,

  при xс ≤ 0.

В выражениях (1)–(3) приняты следующие обозначения:

ро, ра, рс, рк, рр, рх  – давление воздуха в сети, атмосферу и камера х сетевого давления, распределительной, рабочего и холостого ходов;

щс, щк, щр, щх, щар, щах – площади проходимых сечений дросселей (каналов) впуска в камеру сетевого давления из сети, воздуховода между камерами распределительной, рабочего и холостого хода, выпуска из камер рабочего и холостого хода в атмосферу;

цс, цк, цр, цх, цар, цах – бародинамические функции пропуска воздуха посредством дросселей (каналов), соответственно
щс, щк, щр, щх, щар, щах;

ио, иа, ис, ик, ир, их  – температура воздуха в сети, атмосфере и камерах сетевого давления, распределительной камере, камерах рабочего и холостого хода;

Що, Ща, Щс, Щк, Щр, Щх  – термодинамические функции для давлений воздуха, соответственно ро, ра, рс, рк, рр, рх;

Vс, Vк, Vр, Vх  – объемы камер сетевого давления, распределительной, холостого и рабочего хода.

При предварительных оценках работы комбинированного воздухораспределения ДБкБзПУМ достаточно применить при моделировании физико-математическом описании модели, состоящей из систем уравнений (1)–(3).

При моделировании рабочих процессов необходимо определить значения основополагающих координат расположения дросселей (каналов) впуска и выпуска воздуха.

Выводы

1. Разработана принципиальная схема ДБкБзПУМ с новыми признаками управления, позволяющая обеспечить пониженные шумовые и вибрационные характеристики НПМ с учетом влияния технических характеристик компрессора и базовой машины-носителя.

2. Получены аналитические зависимости по определению рациональных параметров НПМ, учитывающие конструкцию ДБкБзПУМ, параметры компрессора и особенности разработки грунтовых сред.

3. Определены рациональные параметры и установлены закономерности изменения основных геометрических размеров ДБкБзПУМ, обеспечивающие работоспособность НПМ.

Список литературы

1. Средства механизации строительства, реконструкции и реставрации зданий, сооружений : учебник /
, , . – Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2006. – 320 с.

УДК 658.2:624.15:621.001.54

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ
С УПРАВЛЯЕМЫМ ДРОССЕЛЕМ
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ КАМЕРЫ МОЛОТА
ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ И ШПУНТОВЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ

, д-р техн. наук, профессор,
, аспирант
(НГАСУ (Сибстрин), г. Новосибирск)

В настоящее время создание средств для погружения строительных элементов в виде свай и шпунта диктуется техно­логией производства работ, которая учитывает большинство важных условий, связанных со свойствами грунтовых сред и ма­териальных ресурсов. К перечисленным условиям нужно отне­сти весьма важное условие, которое диктуется экологическими требованиями, предъявляемыми к производству работ и средст­вам их обеспечения: бережного отношения и не загрязнения грунтов, водного и воздушного бассейнов окружающей среды, поэтому требования экологического порядка должны учиты­ваться  в первую очередь до оценивания связи с производитель­ностью и экономической эффективностью.

В настоящее время известны зарубежные и отечественные средства погружения свай и шпунтовых элементов в грунтовые среды, применяемые в строительстве (см. таблицу).

Для оценки совершенства ударных механизмов авторы
[1, 2] применяют удельные параметры, определяемые отноше­ниями величин энергии удара к массе молота (Ау/Мм), что не корректно поскольку существенная роль в ударном механизме принадлежит массе ударника (Му) и, чем она меньше при необ­ходи­мой и достаточной величине Ау, тем совершеннее ударный ме­ханизм. Следовательно, предпочтительнее применять отноше­ние Му/Ау. В качестве еще одного критерия совершенства удар­ных механизмов приме­няются также отношения ударной мощ­ности (N) к массе ударной части молота (Му) [3, 4]. Отметим что (N/Му) и (N/Dу) менее це­лесообразны в сравнении с (Dу/Ау) и (Му/Ау) из-за изменяющейся частоты ударов i, поскольку при
N = const может из­ме­няться ее структура.

Оценка Му/Ау и Dу/Ау представлена для групп ударных машин с различными видами приводов, кроме электрических, в таблице. Приведены обобщенные оценки их совер­шен­ства, интересующих на данном этапе машин, по минималь­ным значениям, как наиболее предпочти­тельным.

Сравнение предельных показателей по соотношениям между
Му, Dц, Ау, применительно к свайным молотам

При­вод	Назначение	Модель, государство,  фирма	Удельные показатели
Му/Ау, кг/кДж	Dц/Ау, м/кДж
1	2	3	4	5
Пневматический	Забивка свай, шпунта	А. Маккернан– Терри А. Унион Ай­рон Уоркс А. Вильгельм А. Губерт	0,116...0,054 0,0678...0,0404 0,091...0,033 0,056...0,055	7,3·10–5... 1,03·10–5 4,17·10–5... 0,4·10–5 41,67·10–5... 1,04·10–5
Забивка труб	Г. Давид Г. Голиаф Г. Таурис Г. Аполло	0,128 0,128 0,128 0,128	4,1·10–5 3,96·10–5 3,23·10–5 1,97·10–5
Р. СО-134 Р. СО-200 Р. СО-400	0,110 0,136 0,137	30,4·10–5 13,5·10–5 10,15·10–5
Р. Тайфун-70 Р. Тайфун-320 Р. Тайфун-1500	0,100 0,107 0,250	2,3·10–5 9,0·10–5 5,4·10–5

Окончание таблицы

1	2	3	4	5
Пневматический	Разруше­ние мерзлых грунтов, крепких материа­лов	Р. ПН-1300 Р. ПН-1700 Р. ПН 2400	0,0246 0,0347 0,0292	10·10–5 8,5·10–5 6,25·10–5
Р. Д-600 Р. Д-1000 Р. Д-1600 Р. Д 2400	0,020 0,020 0,020 0,020	21·10–5 14·10–5 10·10–5 7,5·10–5
Па­ровоздуш­ный	Забивка свай, шпунта ПД ДД	Р. СССМ-570* Р. С-276 А* Р. С-811 А* Р. С-812 А*	0,064 0,073 0,073 0,08	6,26·10–6 5,36·10–6 3,78·10–6 3,6·10–6
Р. СССМ-708** Р. С-32 Р. С-232 Р. С-947	0,061 0,042 0,063 0,132...0,083	9,34·10–6 6,6·10–6 7,5·10–6 11,2·10–6... 7·10–5

Примечание.