- •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
4.3.2. Расчёт на прочность конструктивных элементов гидромолота
4.3.2.1. Корпус мультипликатора
Корпус мультипликатора рассчитывается на номинальное рабочее давление =19 МПа. Размеры корпуса (см. рис. 4.14): диаметр внутренний = 160 мм; диаметр наружный = 190 мм; толщина стенки = 15 мм. Материал корпуса – сталь 20 с пределами текучести и прочности и .
Напряжение при номинальном давлении рассчитывается по формуле, МПа:
, (4.1)
.
Рис. 4.14. Конструктивная схема мультипликатора:
1 – гайка; 2 – дно; 3 – корпус; 4 – шток поршня;
5 – поршень; 6 – фланец; 7 – крышка
Допускаемое напряжение принимается меньшим из следующих двух значений:
; (4.2)
, (4.3)
где = 1,5 – запас прочности по пределу текучести;
= 2,6 – запас прочности по временному сопротивлению.
МПа; , МПа.
Напряжение в корпусе должно быть меньше допускаемого, за которое принимается .
, МПа
Радиальная деформация корпуса в средней части по внутренней поверхности при номинальном давлении для оценки возможного увеличения зазора между поршнем и корпусом приближенно определяется по формуле, м:
, (4.4)
где – модуль упругости для стали( );
– расчётный зазор между поршнем и корпусом;
– отношение внешнего и внутреннего диаметров ( );
– коэффициент Пуассона ( = 0,3).
Значение при посадках типа или составляет согласно табличным данным,
м;
м;
.
4.3.2.2. Дно
Напряжение в дне определяется по формуле, МПа:
, (4.5)
где − коэффициент, зависящий от конструкции дна и цилиндра (принимается равным 0,45);
−расчётный диаметр дна ( = 0,16 м);
−толщина дна (принимается равной 0,03 м);
= 0,85 − коэффициент, учитывающий ослабление дна одним центральным отверстием , при условии, что 0,35 0,75 ( = 0,065 м).
;
.
Материал дна – сталь 20 с и . Допускаемые напряжения по (4.2) и (4.3), МПа:
; .
Принимаем наименьшее значение допускаемого напряжения. Действующее напряжение меньше допускаемого:
.
4.3.2.3. Поршень
Поршень изготовлен в виде круга, переходящего в трубу диаметром = 68 мм с толщиной стенки = 16 мм и внутренним диаметром 36мм. При таких геометрических размерах прочность трубы поршня заведомо обеспечивается, так как действующее на неё давление такое же по величине, как и действующее на корпус мультипликатора, диаметр которого значительно превышает диаметр трубы поршня при той же толщине стенки, а материал, из которого изготовлен поршень, − сталь 20, обладает достаточной прочностью. Принимая во внимание изложенное, проверяется на прочность только дно поршня.
Напряжение в дне определяется по формуле, МПа:
,
где = 1 ввиду отсутствия элементов, ослабляющих дно поршня;
,
где − толщина дна поршня ( = 24 мм);
− коэффициент концентрации напряжений ( =1,15).
м.
.