- •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
3.1.6. Расчёт основных параметров гидромолота простого действия
Энергия, необходимая для подъёма ударной части, Нм:
, (3.1)
где – сила тяжести ударной части молота, ; -коэф-фициент механических потерь при движении ударной части ; - максимальная высота подъёма ударной части, м.
Потребляемая мощность каждого электродвигателя определяется по формуле, Вт (кгм2с3):
, (3.2)
где – производительность одного насоса на выходе, м3/с;
– максимальное давление в гидросистеме, Н/м2;
– к.п.д. электродвигателей ( =0,925);
– гидромеханический к.п.д. насосов ( =0,92);
, (3.3)
где – максимальный рабочий объём каждого насоса, м3/об;
– частота вращения вала электродвигателя об/с;
– объёмный к.п.д. насосов ( =0,95).
Частота ударов молота, с-1:
, (3.4)
где – коэффициент гидравлических молотов ( =0,95).
Далее определяется время разгона ударной части вверх.
; ;
; ;
; ;
. (3.5)
В приведённых формулах – ускорение, м/с2; -сила тяжести ударной части, Н; – время торможения ударной части, с; – суммарная площадь штоков рабочих цилиндров, м2.
Суммарная площадь поперечного сечения штоков рабочих цилиндров рассчитывается с использованием следующих зависимостей:
; ;
; ;
;
,
откуда . (3.6)
Площадь поперечного сечения одного штока составляет, м2:
,
где – количество штоков.
Время цикла и время падения ударной части определяются по формулам, с:
или , .
Диаметры штока и поршня определяются из соотношений, м:
и ,
где – площадь одного поршня, м2:
,
где – давление слива, значение которого при практических расчётах можно принимать равным 0,5 МПа (0,59,8110 5 Н/м2).
Путь разгона ударной части вверх находится из уравнения, м:
.
Скорость ударной части в конце разгона, м/с:
. (3.7)
Полезный объём аккумулятора находится из уравнения, м3:
, (3.8)
где – количество циркулирующей жидкости в аккумуляторе, м3/с.
Ход поршня аккумулятора составляет, м:
, (3.9)
где – диаметр поршня аккумулятора, м.
Время зарядки аккумулятора, с:
. (3.10)
Далее определяется путь торможения поршня рабочего цилиндра, м:
,
где – масса поршня, кг; - сила, возвращающая поршень в исходное положение, Н.
;
, (3.11)
где – сила тяжести поршня, Н.
Скорость жидкости в напорном рукаве, м/с:
, (3.12)
где – внутренний диаметр напорного рукава, м.
Скорость возвращения рабочих цилиндров в исходное положение, м/с:
. (3.13)
Время возвращения рабочих цилиндров в исходное положение, с:
. (3.14)
Суммарное время зарядки аккумулятора и возвращения рабочих цилиндров в исходное положение составляет
; ,
следовательно, время цикла, с:
(3.15)
и частота ударов в минуту:
. (3.16)
Коэффициент использования мощности, %:
,
где – теоретическая частота ударов, .
Скорость жидкости в сливном трубопроводе (до аккумулятора слива), м/с:
, (3.17)
где – внутренний диаметр сливного трубопровода, м.
Вместимость сливного аккумулятора, м3, определяется из уравнения
, (3.18)
где – время возвращения рабочих цилиндров на пути ,с;
.