- •Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
- •В.А. Жулай, л.Х. Шарипов
- •Машины для свайных работ.
- •Конструкции и расчёты
- •Учебное пособие
- •Введение
- •Классификация свайных погружателей
- •2. Свайные погружатели ударного действия
- •2.1. Механические молоты
- •2.1.1. Основные параметры механических молотов
- •2.2. Паровоздушные молоты
- •2.2.1. Паровоздушные молоты простого действия
- •2.2.2. Паровоздушные молоты двойного действия
- •2.2.3. Основные технологические параметры паровоздушных молотов
- •2.3. Дизельные молоты
- •2.3.1. Штанговые дизельные молоты
- •2.3.2. Трубчатые дизельные молоты
- •2.4. Расчёт технологических параметров дизельных молотов
- •2.4.1. Тепловой расчёт дизельного молота
- •2.4.2. Расчёт главных параметров цилиндра дизельного молота
- •2.4.3. Расчёт общего кпд дизельных молотов
- •3. Гидравлические молоты
- •3.1.Гидромолоты простого действия
- •3.1.1. Гидросистема
- •3.1.2. Механизм управления
- •3.1.3. Толкатель (рабочий цилиндр)
- •3.1.4. Сливной аккумулятор
- •3.1.5. Механизм закачки
- •3.1.6. Расчёт основных параметров гидромолота простого действия
- •3.2. Гидромолоты двойного действия
- •4. Примеры расчётов молотов ударного действия
- •4.1. Расчёт штангового молота
- •4.1.1. Тепловой расчёт
- •4.1.2. Расчёт главных размеров цилиндра и его кинематика
- •4.2. Расчёт трубчатого молота
- •4.2.1. Расчёт на прочность деталей кошки
- •4.2.1.1. Крюк
- •4.2.1.2. Проушина крюка
- •4.2.1.3. Палец
- •4.2.1.4. Валик
- •4.2.2. Расчёт элементов пневмобуфера
- •4.2.2.1. Штанга
- •4.2.2.2. Обечайка
- •4.2.2.3. Объем пневмобуфера
- •4.3. Расчёт гидромолота
- •4.3.1. Расчёт основных технологических параметров
- •4.3.2. Расчёт на прочность конструктивных элементов гидромолота
- •4.3.2.1. Корпус мультипликатора
- •4.3.2.3. Поршень
- •4.3.2.4. Крышка
- •4.3.2.5. Гайка
- •4.3.2.6. Расчёт болтов фланцевого соединения
- •5. Свайные погружатели вибрационного действия
- •5.1. Общие сведения о вибрационном погружении и извлечении свай
- •5.2. Общая характеристика свайных вибропогружателей и сущность рабочего процесса
- •5.3. Вибропогружатели
- •5.3.1. Классификация
- •5.3.2. Вибропогружатели простейшего типа
- •5.3.3. Вибропогружатели с подрессоренной пригрузкой
- •5.4. Вибромолоты
- •6. Расчет основных параметров вибрационных и ударно-вибрационных погружателей
- •6.1. Расчет параметров вибропогружателей продольного действия
- •6.2. Расчет параметров вибропогружателей продольно-вращательного действия
- •6.3. Расчет параметров вибромолотов продольного действия
- •6.3.1. Пружинные вибромолоты
- •6.3.2. Беспружинные вибромолоты
- •7. Примеры расчетов вибропогружателей
- •Частота вращения вала вибропогружателя
- •Расчет технологических параметров
- •Ось скобы
- •Проушина кронштейна
- •Кронштейн
- •8. Грунты и их характеристика
- •8.1. Классификация грунтов
- •8.2. Физические свойства грунтов
- •8.3. Механические свойства грунтов
- •9. Сваи и их характеристика
- •9.1. Классификация свай
- •9.2. Деревянные сваи
- •9.3 Металлические сваи
- •9.4. Железобетонные сваи и сваи-оболочки
- •9.5. Набивные сваи
- •10. Особенности эксплуатации оборудования для свайных работ
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Машины для свайных работ. Конструкции и расчеты
- •394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
2.4.3. Расчёт общего кпд дизельных молотов
Полезная работа, выполняемая дизельным молотом по погружению сваи в грунт, зависит и от самого молота, и от характеристики сваи, грунта и величины осадки за каждый удар.
Энергия удара молота не зависит от характеристики грунта, сваи и величины осадки последней.
Энергия удара является готовым параметром всякого дизельного молота. Величину энергии удара можно определить исходя из потенциальной энергии по следующей формуле:
, (2.57)
где – энергия, передаваемая на голову сваи в форме удара, Нм;
– энергия, расходуемая при соударении ударной части молота с шаботом, Нм;
– высота падения ударной части, м.
Величина энергии, расходуемой при соударении, рассчитывается по формуле
, (2.58)
где и – массы ударной части и шабота, кг;
и – скорости перед ударом соответственно ударной части и молота, м/с;
- коэффициент восстановления удара, колеблющийся для материалов соударяющихся деталей дизельных молотов в пределах 0,6-0,8.
Коэффициент полезного действия дизельного молота может быть определён по следующей формуле:
(2.59)
или
, (2.60)
где – конструктивный к.п.д. молота;
– механический к.п.д. молота;
– весовой к.п.д. молота.
Таблица 2.8
Основные показатели для теплового расчёта трубчатых
дизельных молотов
Показатели |
Масса ударной части, кг |
|
600;1250;1800 |
2500;3500;5000 |
|
Степень сжатия |
15 |
15 |
Степень повышения давления |
1,7-2,0 |
2,1-2,3 |
Степень предварительного расширения |
1,25-1,35 |
1,34-1,36 |
Степень последующего расширения |
11,0-12,0 |
10,0-11,0 |
Средний показатель политропы сжатия |
1,35-1,37 |
1,37-1,39 |
Средний показатель политропы расширения |
1,24-1,26 |
1,17-1,19 |
Коэффициент остаточных газов |
0,20-0,25 |
0,2-0,22 |
Коэффициент отношения рабочего хода к диаметру цилиндра |
1,10; 0,99; 0,76 |
0,86; 0,82; 0,535 |
Величину можно существенно повысить за счёт увеличения высоты . Однако при увеличении негативно изменяются габариты молота и скорость в момент удара.
3. Гидравлические молоты
Гидравлические молоты (гидромолоты) представляют собой разновидность ударных машин простого или двойного действия, у которых в качестве рабочего тела используется жидкость, подаваемая под давлением от гидронасоса. По принципу действия гидромолоты аналогичны паровоздушным, но отличаются от них компактностью и автономностью источника энергии. Вместо парового котла или компрессора, которые необходимы для паровоздушных молотов, гидромолоты могут работать от гидросистемы базовой машины (экскаватора) или приводной станции, подключаемой к электросети. Гидромолоты имеют сравнительно высокий КПД (0,55-0,65), отличаются слабым шумом при работе.