Екскурс в історію створення гідравлічних і пневматичних молотів

Екскурс в історію створення гідравлічних і пневматичних молотів

Одним з більш дієвих і вигідних методів руйнування промерзла грунту і жорстких порід, також і бетонних конструкцій є впровадження ударного робочого органу, робить значимі імпульси спрямованого діяння.

У якості такого змінного робочого органу ударного діяння одноківшових гідравлічних екскаваторах вже в 80-ті роки минулого століття широко застосовувалися гідравлічні та пневматичні молоти з енергією удару до 9000 Дж.

У 80-ті роки за кордоном гідромолоти випускалися фірмами Krupp, MGF, Gunter Klemm (Німеччина), Ingersoll-Rand (США), Montabert (Франція), Rammer (Фінляндія), Furukawa (Японія), Socomec (Італія), Gullik Dobson, JPN, Shand (Англія) та інші.

У ці роки спостерігається тенденція до розширення ряду типорозмірів молотів як у бік зростання потужності і енергії удару, так і у бік зменшення енергії удару. Так, контори Krupp і Kone випускали ручні гідромолоти масою 20-25 кг з енергією удару 100-140 Дж, які можуть підключатися до гідросистемі екскаватора. Велика енергія удару (9000 Дж) була в гідромолота моделі СП 62ХЛ, який може застосовуватися на екскаваторах масою вище 25 т, маса молота 2100 кг.

У поточний час компанії, зазвичай, створюють величезну палітру молотів для всіх типорозмірів екскаваторів і поставляють їх на внутрішній та зовнішній ринок. Приміром, раніше компанія NPK (Японія) виготовляла 13 типорозмірів гідромолотів, а на даний момент нею представлено більше 30 моделей, які можуть бути встановлені на робоче обладнання більше 250 моделей гідравлічних екскаваторів масою від 2 до 75 т, що випускаються фірмами Країні висхідного сонця, Франції , Німеччини, США, Росії, Англії та іншими.

Гідравлічні молоти по типу виконання приводу ударної частини умовно діляться на три групи: гідропневматичні, гідромеханічні і гідравлічні.

У гідропневматичних молотах підйом ударної частини здійснюється робочою рідиною гідросистеми, а розгін ударної частини при робочому ході – газом, за раніше стисненим в особливому Пневмоакумулятори. Впровадження в даних молотах другий енергоносія стисненого газу – вимагає постійного контролю тиску зарядки і поповнення витокам робить значні незручності в експлуатації.

У гідромеханічних молотів привід ударної частини здійснюється від гідродвигуна (гідромотора або гідроциліндра) через проміжну механічну передачу (редуктор і кривошипно-шатунний або ексцентриковий механізм). Недоліком є наявність складної механічної коробки, у міру потреби збільшення енергії удару призводить до різкого підвищення маси і розмірів молота.

У гідравлічних молотах рух ударної частини при її підйомі і робочому ході здійснюється робочою рідиною, яка подається насосами базисної машини.

Велика частина компаній випускають гідромолоти з пневматичним акумулятором, в якому енергоносії є стиснутий азот; як ударної частини молота застосований поршень робочого циліндра. Наявність додаткового енергоносія незначно ускладнює експлуатацію гідромолота, тому що 1-2 рази на рік потрібно заряджати акумулятор стисненим азотом і зливати накопичене в підсумку перетоків масла з газової порожнини аккума.

Раніше гідромолоти монтувалися на робоче обладнання оборотної лопати замість ковша за допомогою потужних кріплень, виконаних з двох товстих щік, що охоплюють корпус молота і стягнутих болтами. Кронштейн (адаптер) поставлявся споживачеві згідно моделі екскаватора, на який передбачалося навішувати гідромолот. На цей момент гідромолот навішується за допомогою спеціально пристосованої підвіскою з швидкознімним з'єднанням, що виготовляється під дану модель екскаватора.

Разом з гідромолот широке застосування для руйнування промерзлих грунтів жорстких порід і лад бетонних конструкцій знаходять пневматичні молоти, які з'явилися значно раніше гідравлічних і випускалися за кордоном великими серіями, фірмами Demag (Німеччини), Ingersoll-Rand, Kent (США), Mendon (Франція) , NRK, Furukawa (Японія) та іншими. У Пневмомолоти як енергоносій вживається стиснене повітря. Пневмомолоти можуть навішуватись на всяку базисну машину, тому що в якості приводу вживається особистий компресор. Вони більш надійні щодо з'єднань і ущільнювальних частин, можуть експлуатуватися при великих температурах середовища і більше ремонтопрігодни, ніж гідравлічні молоти.

До недоліків даних молотів, до теперішнього часу, можна віднести дорогі і масивні компресори, що вимагають для транспортування наявність номерних символів як у автотранспорту. Знижується маневреності базисної машини при підключенні до компресора екскаватора. Збільшується можливість відмови при високій вологості повітря і негативних температурах навколишнього повітря, завищений шум, потреба в особливих системах і пристроях для насичення олією подається в робочий циліндр, наявність мастила у відпрацьованому повітрі. У поточний час компанія Hycon (Данія) і Hydrotech (США) пропонують великий вибір гідравлічного інструменту з насосною станцією, має маленькі габаритні розміри і масу близько 100 кг, що істотно спрощує процес транспортування і знижує вартість всього обладнання в пару разів на відміну від установки з окремим компресором. Радіус, глибина, висота і кут діяння молотів визначаються параметрами робочого обладнання та кутами повороту стріли, рукояті і фактично молота. Тому окрім руйнування грунту і бетонних конструкцій нижче рівня стоянки молоти широко використовуються для руйнування похилих і вертикальних бетонних конструкцій.

Сучасні конструкції молотів передбачають легку підміну одного виду інструменту іншим залежно від роду виконуваної роботи (розробка промерзлих грунтів, забивання паль, руйнування дорожніх покриттів, трамбування грунту і т.д.). Молоти забезпечуються набором змінних інструментів (5-8 видів), до числа яких входять двухскосіе симетричні клини і лопати з різна спрямованої ріжучої кромкою; несиметричні клини; трамбувальні плити; наголовники для забивання в грунт шпунта, труб і стояків; циліндричні інструменти з плоским або сферичним кінцем.

Змінні інструменти виготовлялися з легованих сталей типу 38ХНЗ МФА, 5ХВ2С, 5ХНМ, 9ХС і піддаються великій загартування у НРХ 50. За даними компанії Krupp (ФРН), такі інструменти при роботі на породах середньої твердості мали стійкість близько 1000 ч. На даний момент вживаються більш міцні сталі з вдосконаленими рисами.

У 80-х ціна «рідного» гідромолота, використовуваного в якості змінного обладнання, становила 20-50% ціни базисної машини. У поточний час ці числа залишилися колишніми, але з'явилася можливість вибору виробника гідромолота. Так, наприклад, вартість гідромолота контори Rammer (Фінляндія) на екскаватор 15 тонн, залишає 20% базисної машини, гідромолот Delta F-10 (Південна Корея) 11%, а гідромолот МГ-300 (Наша батьківщина) 8%.

Досвід експлуатації молотів вказує, що розробка м'яких порід більш ефективна при використанні гострих робочих інструментів. Для руйнування жорстких скельних порід більшою мірою використовувана плоскі робочі інструменти, які більш відмінно передають породі енергію удару.

Завищена продуктивність молотів забезпечується при додатковому прижатии робочого інструменту до об'єкта руйнування. Для гідромолотів цей ефект досягається при їх прижатии зусиллям на 8-2 кН величезним, ніж маса молота. Відмінна стійкість забезпечується за умови, коли маса екскаватора перевершує в 15 разів найбільше реактивне зусилля, створюване молотом в кожному циклі, а запобігання заклинювання інструменту – погойдуванням молота з боку в бік на 5-10 °.

Джерело: gradostroitel.com.ua