Пневматический отбойный молот – как дополнительное оборудование для вакуумного мини-экскаватора.

Введение

В России расположено большое количество коммуникаций для водоснабжения и газоснабжения под землей, глубина залегания от 0,5 м до 3 м. Поддержание их в исправном состоянии необходимо, для обеспечения исправной работы энергосистемы страны.

Коммуникации подвержены износу и другим негативным факторам, которые выводят их из рабочего состояния. Для получения доступа к поврежденному участку коммуникаций, необходимо извлечь грунт над ними, что чаще всего делает при помощи ковшового экскаватора. Но при его эксплуатации присутствует риск повреждения коммуникаций ковшом экскаватора и создания аварийной ситуации. Для того, чтобы избежать аварийных ситуаций при ремонтных работах, для извлечения грунта может использоваться вакуумный мини - экскаватор.

Вакуумный мини-экскаватор относится к классу грунтозаборных машин. Сбор материала происходит, за счет всасывающего воздушного потока, который создается вакуумными насосами. Через всасывающий рукав грунт с потоком воздуха попадает внутрь экскаватора, где осаждается в

Использование дополнительного оборудования на пневматическом приводе делает данную машину менее уязвимой к неблагоприятным погодным условиям. Имеет плавный пуск, что уменьшает износ оборудования, не дает вибрационной отдачи, что благоприятно влияет на эксплуатацию оборудования.

В связи с этим актуально подобрать параметры и режимы работы дополнительного оборудования вакуумного мини-экскаватора, для их совместной работы при разработке мерзлого грунта. Полученные результаты НИР могут быть использованы при проектировании вакуумного мини-экскаватора и его эксплуатации.

Изучив возможные варианты дополнительного оборудования. Самым походящим инструментом стал пневматический молот.

Преимущества пневмомолотов:

1.Высокая надёжность 2. Долговечность в эксплуатации 3.Простота и значительная дешевизна конструкции. 4. Пожаробезопасность за счет отсутствие искр.

Главным недостатком пневмомолота считается его привязанность источнику энергии - к компрессору. Но так как в установке вакуумного мини – экскаватора имеется свой компрессор, то данная особенность пневмомолота, как дополнительного оборудования, является его положительной стороной.

Полученные результаты НИР могут быть использованы при проектировании отечественного вакуумного мини-экскаватора и его эксплуатации.

Объект исследования:пневматическая система вакуумного мини- экскаватора, ожидаемое повышение надежности которой, при пониженных температурах, обеспечивается путем ее модернизации.

Предмет исследования:процессы в пневматическом молоте как дополнительном оборудовании вакуумного мини-экскаватора.

• Цель работы:Определение рациональных параметров и разработка рекомендаций при эксплуатации дополнительного оборудования для вакуумного мини- экскаватора.

Задачи:

• Изучить применение оборудования, создающие оптимальные условия для совместной работы с вакуумным мини-экскаватором.

• Создание математической модели обеспечивающей оптимальный режим работы пневмомолота ,как дополнительного оборудования для ВМЭ при отрицательных температурах.

• Провести численный эксперимент и провести анализ результатов

• Разработка рекомендаций по практическому использованию результатов исследований при создании пневмомолота как дополнительного оборудования для вакуумного мини- экскаватора.

Актуальность работы:

Перспективы развития и внедрения вакуумного мини-экскаватора для работ при отрицательных температурах во многом определяется созданием новых методик их расчета и математических моделей, учитывающих конструкцию гидробака и устройства для подогрева рабочей жидкости.

Научная новизна работы:

1. Разработана математическая модель моделирования пневматического молота, отличающаяся использованием более совершенных математических моделей за счет учета изменения параметров при отрицательных температурах эксплуатации в совместной работе с вакуумным мини-экскаватором и позволяющая повысить достоверность инженерных расчётов на этапе проектирования.

• 2. Разработана методика моделирования пневматического молота с учетом совместной работы при тяжелых условиях эксплуатации и позволяющая, за счет верификации моделей, получить более достоверные прогнозы при реализации инженерных расчетов.

Практическая значимость работы:

1. Разработана математическая модель, позволяющая облегчить расчет параметров дополнительного оборудования для вакуумного мини-экскаватора с учетом;

2. Установлены зависимости влияния конструктивных особенностей инструмента пневматического молота на его режимы работы и качество работы в целом.

3. Предложена и научно обоснована методика расчета параметров пневматического молота в совместной работе с вакуумным мини-экскаватором в зависимости от условий эксплуатации машины.

Достоверность результатов обеспечивается: современными методами вычислений; адекватностью математической модели натурным условиям; необходимым объемом экспериментальных исследований; сходимостью теоретических и экспериментально полученных зависимостей.

Апробация работы:Основные положения и исследования докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Мавлютовские чтения: X Всероссийской молодежная научная конференция (Уфа 2016), Теория и практика современной науки (Саратов 2017), Международная практическая конференция «Инновационные технологии как фактор развития современного общества» (Новосибирск 2017), Научный потенциал XXI века (Саратов2017), Мавлютовские чтения: XI Всероссийская молодежная научная конференци (Уфа 2017).

Публикации: По материалам исследований было опубликовано 6 работ в электронных изданиях.

Глава

Коммуникации подвержены износу и другим негативным факторам, которые выводят их из рабочего состояния. Для получения доступа к поврежденному участку коммуникаций, необходимо извлечь грунт над ними, что чаще всего делается при помощи ковшового экскаватора. Но при его эксплуатации присутствует высокий риск повреждения коммуникаций ковшом экскаватора и создания аварийной ситуации. Что несет собой материальный урон , а так же является угрозой для жизни и здоровья людей. Для того, чтобы избежать аварийных ситуаций при ремонтных работах, для извлечения грунта может использоваться вакуумный мини - экскаватор.

Рисунок 1. Вакуумный мини-экскаватор Ditch Witch FX -30 [3]

камере сбора материала, а воздух, пройдя систему фильтров, выходит обратно в атмосферу. Выгрузка материала осуществляется путем наклона сборочного бака, через люк с гидравлическим приводом. Использование данной установки не имеет ограничений в эксплуатации по погодным и сезонным показателям.

Кроме таких распространенных сфер вакуумные экскаваторы довольно широко используются на Западе, и особенно в США, во многих других отраслях. При работах горизонтально-направленного бурения они отбирают лишнюю буровую жидкость из скважины, роют ямы под столбы, заменяют балластный щебень на железнодорожных путях, при садово-парковых работах выкапывают деревья и кусты, не повреждая корней, и т. д.

Специалисты одной из компаний подсчитали производительность при выемке грунта различных типов вакуумной машиной.

Темп выемки грунта различных типов вакуумной машиной
Вариант грунта	Темп выемки грунта различных типов, м³/ч	Время, необходимое для выемки 1 м³, мин
Плотный глинистый грунт, в котором находятся кабели и трубы	1,7	36
Сухой плотный грунт	2,5	24
Влажный плотный грунт или глина	3,0	20
Глинистый грунт средней плотности, в котором находятся кабели и трубы	4,0	15
Грязь, илистый грунт, гравий и каменные осколки	6,0	10
Песчаный грунт	10,0	6
Вода	30,0	2
Выкопать вручную плотный глинистый грунт, в котором находятся кабели и трубы	0,25	240 (4 ч)

Не смотря на все плюсы данной установки, ее не перестают усоврешенстовать и оснащать новым дополнительным оборудованием. Тенденция последних лет – оснащение вакуумных экскаваторов гидравлической стрелой, удерживающей напорный рукав и насадок. Благодаря этому оператору не нужно держать руками напорный рукав в течение всего рабочего дня. Оператор управляет насадком на гидравлической стреле – это намного эргономичнее и безопаснее ручной работы. Стрела может быть телескопической, способна поворачиваться на определенный угол (около 250–320°) и имеет достаточно большой вылет (до 7 м и более), таким образом, она дает возможность работать в различных точках, не изменяя положения машины.

Задняя крышка бункера, через которую производится выгрузка собранного грунта, в последние годы все чаще вместо ручного привода оснащается гидравлическим приводом запирающего механизма и закрывания крышки с дистанционным управлением. Благодаря этому выгрузку может производить оператор машины без посторонней помощи.

Мощности установки обычно хватает для использования дополнительного гидравлического и пневматического рабочего оборудования: отбойного молотка, буровых установок и др. Дополнительное гидродинамическое оборудование позволяет значительно расширить возможности использования вакуумного экскаватора, повысить его экономичность и производительность.

При разработке мерзлого грунта работа значительно замедляется, мерзлый грунт не имеет мелкодисперсную структуру и требует дополнительного разрушающего воздействия. Вспомогательным инструментом для решения этой проблемы является пневматический отбойный молот.

Пневматический отбойный молот – как дополнительное оборудование для вакуумного мини-экскаватора.

Использование дополнительного оборудования на пневматическом приводе делает вакуумный мини-экскаватор менее уязвимым к неблагоприятным погодным условиям. Имеет плавный пуск, что уменьшает износ оборудования, не дает вибрационной отдачи, что благоприятно влияет на эксплуатацию оборудования.

Изучив возможные варианты дополнительного оборудования: гидравлический отбойный молот, бур, пневматический лом, пневматический отбойный молот. Наиболее подходящим вариантом оказался пневматический отбойный молот.

Отбойный молоток — это машина ударного типа, служащая для разбивания или разрыхления твёрдых материалов. Основное применение он находит для выполнения следующих работ:

· демонтажа строительных конструкций при сносе старых сооружений или при ремонтах, связанных с перепланировкой;

· снятия старого дорожного покрытия из асфальта или бетона при ремонте или реконструкции автодорог, а также устройстве колодцев;

· рубки металла различного профиля;

· трамбовки грунта в труднодоступных местах;

· разрыхления, слежавшегося или мёрзлого, грунта;

· добычи полезных ископаемых в стеснённых условиях, где невозможно использование более габаритной техники.

По конструкции все отбойники, независимо от их вида, состоят из следующих основных элементов:

· корпуса;

· привода;

· бойка;

· ударного рабочего органа, называемого пикой;

· рукояток;

· патрона для крепления пики.

Рисунок 2 Конструкция пневматического отбойного молотка МО6ПМ

Пусковой механизм состоит (рисунок 2.):
1 - рукоятка изготавливается из капрона или силумина;
2 - виброгасящая шайба;
3 - пружина;
4 - шайба;
5 - пусковой золотник;
6 - заглушка;
10 - стакан;
18 - штуцер - для подвода сжатого воздуха (рабочее давление 0,4 -0,5 МПа );
Воздухораспределительный механизм состоит:
7 - клапанная коробка;
8 - кольцевой клапан;
9 - седло клапана;
11 - защитный фартук, закрывающий выхлопные отверстия;
Ударный механизм состоит:
12 - поршень - ударник;
13 - ствол - основная и самая дорогостоящая деталь отбойного молотка, изготавливается из легированной стали с полировкой внутреннего отверстия и сверлением продольных каналов для подвода сжатого воздуха в ствол;
14 - перемычка;
15 - букса;
16 - пика - исполнительный орган, имеет длину 350 - 450 мм и изготавливается из углеродистой стали У7 - У8;
17 - удерживающая пружина для удержания пики от выпадения при переносе молотка с одновременной возможностью перемещения пики вдоль оси молотка. Принцип действия пневматического отбойного молотка основан на возвратно - поступательном движении поршня - ударника. Ход поршня - ударника, при котором наносится удар по пике, называется рабочим ходом, обратный ход - холостой.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 244; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!