Гідромолот загальна інформація принцип роботи

Гідромолот загальна інформація принцип роботи

У поточний час десятки різних компаній по всьому світу створюють величезну кількість моделей гідравлічних молотів, застосовних для навішування в якості змінного робочого органу на гідрофіковані лад машини – екскаватори, навантажувачі, маніпулятори і т.д. Гідромолоти використовуються для руйнування різних міцних конструкцій і матеріалів.

Як працює гідромолот?

Головним елементом молота є його бойок, тобто певна маса m, яку необхідно перемістити на якесь відстань від інструменту і розігнати до даної швидкості V у бік інструменту. Енергія удару, тобто кінетична енергія бойка одно mv2 / 2. Для того щоб розігнати бойок до підходящої швидкості до нього необхідно докласти відповідну силу, величина якої визначається тиском робочої води і площі, на яку діє цей тиск, також тиск газу в пневмокамері і відповідної площею торця бойка, на яку діє тиск газу.

Чим коротше хід бойка, тим більше повинна бути сила, яка його розганяє. Але така ж реактивна сила діє у зворотний бік, тобто передається на базисну машину. Тому сила, розвіюєш бойок обмежена можливістю базисної машини її приймати на найвищому вильоті робочого обладнання.

Чим коротше хід бойка, тим більше частоту ударів можна отримати при рівній подачі гідронасоса базисної машини. Отже, бойок гідромолота при його роботі здійснює поворотну поступальні рухи і в останніх власних положеннях (в момент удару і у верхній мертвій точці) його швидкість в якийсь момент часу виявляється рівною нулю. У циклі роботи гідромолота можна виділити наступні головні фази: розгін у бік від інструменту (умовно «вгору), гальмування перед« верхньої »мертвою точкою і розгін у бік інструменту до удару.

Це означає, що споживання робочої води в циліндрі молота протягом усього циклу є величиною змінної в той час як гідронасоси базисної машини забезпечує постійну подачу. Тому, щоб дуже використовувати потужність гідронасосу і приростити к.к.д. в напірної смуги харчування гідромолота, принаймні, на гідромолот середнього та томного класу встановлюються мережеві гідроакумулятори, які збирають робочу рідину під тиском при малій швидкості бойка (під час розгону «вгору» і при гальмуванні) і віддають накопичену рідину в циліндрі молота, коли швидкість бойка велика, іншими словами при розгоні «вниз» (при робочому ході). На гідромолот легкої серії, де обсяги акумулюється води маленькі, роль гідроакумуляторів нерідко роблять рукави високого тиску, що входять до складу напірної смуги харчування гідромолота.

При всій великій кількості моделей, що випускаються гідромолотів існує всього кілька принципових схем їх гідроприводу. Найбільш поширеною є наведена на рис. 1, яка застосовується більшістю зарубіжних виробників. Бойок гідромолота відразу є поршнем робочого циліндра і має два контрштока, зазвичай, різних діаметрів d1 і d2. «Нижній» шток d1, який своїм торцем завдає ударів по інструменту має більший діаметр. Камера робочого циліндра, утворена навколо нижнього штока є камерою холостого ходу, тобто забезпечує рух бойка у бік від інструменту або холостий хід.

Ця камера при включенні молота постійно знаходиться під тиском робочої води при всього циклу роботи. Камера циліндра, утворена навколо «верхнього» штока (камера робочого ходу) має величезну площу, ніж камера холостого ходу, і поперемінно з'єднується то з зливний лінією (розгін вгору), то з напірної лінією (гальмування перед верхньою мертвою точкою і розгін вниз). Поперемінне з'єднання камери робочого ходу з зливний і з напірними лініями здійснюється двохпозиційним золотниковим гідророзподільником зі зворотним зв'язком по положенню бойка в циліндрі. Сигнали на перемикання золотника подаються в камеру управління золотником при проходженні поршнем відповідних проточек в циліндрі. При взводі бойка його поршень при певному положенні відкриває канал керування золотником з'єднуючи його камеру управління з напірної лінією і забезпечуючи його перемикання в позицію робочого ходу.

Наприкінці робочого ходу конкретно перед ударом поршень власної проточкою з'єднує камеру управління золотником з зливний лінією, забезпечуючи перемикання золотника в позицію взводу бойка. Золотник гідророзподільника гідромолота виконаний з робітниками пасками різних діаметрів, таким макаром, що з боку одного з його торців постійно діє тиск робочої води, а на зворотний торець на нього діє тиск лише на фазі гальмування і під час робочого ходу бойка.

Рис.1

Схема гідравлічна принципова («європейських» моделей гідромолотів)

1 – бойок

2 – розподільник

Kxx – камера холостого ходу

Kpx – камера робочого ходу

Pa – Балон

А – мережевий гідроакумулятор напірної смуги

В – лінія управління золотником гідророзподільника

S1 і S2 – площі камер робочого циліндра

S4 і S5 – площі камер управління золотником

Описана вище принципова схема гідромолота реалізується в різних моделях різними конструктивними і компонувальні рішення.

У кінцевому рахунку, складання та конструктивне рішення визначається технологічними здібностями та уподобаннями розробників і виробників гідромолотів, також можливістю патентування окремих конструктивних рішень.

Для того щоб обрати гідромолот для якого екскаватора або інший гідрофіковані базисної машини, спочатку, необхідно знати вагу екскаватора. Вага гідромолота повинен складати приблизно 0,1 частину ваги екскаватора, але не повинен перевищувати вагу ковша з грунтом. Чим менше вага гідромолота, тим краще для екскаватора в транспортному положенні, тим менше навантаження на робоче обладнання екскаватора при наведенні гідромолота на точку, де він повинен працювати. Але з іншого боку, чим більше маса гідромолота, тим менше потрібно зусилля притиснення його до об'єкта роботи, тим менше вібрація, що передається на базисну машину при роботі гідромолота.

Подальшим показником, який визначає можливість впровадження гідромолота на даному екскаваторі, є витрата робочої води, який завжди наводиться в технічній характеристиці молота. Цей показник має відповідати продуктивності гідронасосу екскаватора, який буде живити напірну лінію гідромолота. Якщо продуктивність насоса базисної машини перевищує необхідний витрата води гідромолота, то при його роботі можуть з'являтися піки тиску, які негативно позначаються на довговічності як самого гідромолота, так і гідроагрегатів базисної машини. Якщо продуктивність насоса менше малого витрати води гідромолота, то гідромолот може працювати нестабільно або не працюватиме зовсім.

Дуже важливим показником є рівень робочого тиску гідромолота. Природно тиск, який може забезпечити насос базисної машини не повинно бути менше, ніж робочий тиск гідромолота. Якщо найбільший тиск гідронасоса більше робочого тиску гідромолота на 10 … 15%, то в напірної смуги харчування гідромолота повинен бути передбачений запобіжний клапан, відповідно обмежує цей рівень.

В іншому випадку при появі якихось нештатних ситуацій можуть вийти з ладу якісь деталі гідромолота, наприклад, можуть бути пошкоджені шпильки, що стягують корпусний деталі молота, або болти, закріплюють гідророзподільник, гідроакумулятор, або можуть бути пошкоджені ущільнення. Техно продуктивність гідромолота визначається його дієвої потужністю, тобто твором енергії удару і частоти ударів. Чим більше міцність матеріалу, необхідно руйнувати за допомогою гідромолота, тим більший вплив на продуктивність надає величина енергії удару.

Гідромолот з більшою енергією удару дозволяє відколювати від масиву шматочки більшого розміру пробивати більш великі верстви дорожніх покриттів, руйнувати бетонні конструкції більшого об'єму. Якщо ж необхідно руйнувати якісь відносно тонкі покриття або конструкції або руйнувати міцні породи на відносно маленькі шматочки більш бажаними будуть гідромолоти з найменшою енергією удару, але з більшою частотою ударів. Енергія удару гідромолота повинна бути такою, щоб руйнування оброблюваного матеріалу під вістрям його робочого інструменту відбувається менш ніж за 15 … 30 секунд. При руйнуванні в'язких матеріалів таких як, наприклад, промерзлий грунт, різні вапняки і подібні їм матеріали, вирішальні вплив на продуктивність гідромолота має енергія удару, тому для утворення тріщин в оброблюваному матеріалі потрібно робочий інструмент забити на досить велику глибину.

Одна і та ж величина енергії може бути отримана за рахунок швидкості бойка або за рахунок його маси. При рівній енергії удару більш дієвим буде той гідромолот, у якого більше маса бойка, тому твір mv, чисельно рівне імпульсу сили, у нього більше.

Не рахуючи продуктивності гідромолота споживачів цікавить також надійність і термін служби. На ці характеристики гідромолота величезний вплив надають використовувані матеріали, розробка виробництва і конструктивні особливості.

За інших рівних умов надійність гідромолота буде тим вище, чим менше кількість деталей, чим менше кількість ущільнень, чим менше різьбових з'єднань, чим менше консольних виступів на зовнішній поверхні молота, чим більш плавно змінюється форма і поперечний переріз деталей, що піддаються ударних навантажень.

Ще одним принциповим аспектом при виборі гідромолота є зручність обслуговування і ремонтопридатність. Зручність обслуговування забезпечується непоганий доступністю до точки змащення, до інструментів для приєднання шлангів до штуцерів для заправки гідропневматичних аккумов і пневмокамери, також звичайної підміни робочих інструментов.К числа принципових експлуатаційних характеристик відносяться його ергономічні характеристики – випромінюються зовнішній шум і вібраційний вплив на базисну машину. При роботі гідромолот випускає імпульсний шум, джерелом якого є зіткнення бойка по інструменту. За інших рівних умов випромінюється шум буде менше, якщо ударний блок гідромолота розташований не між двох щік, стягнутих шпильками, а всередині замкнутого коробчатого кожуха, особливо, якщо між ударним блоком і кожухом встановлені шумопоглинаючі прокладки, що порушують звукові «містки».

Що стосується вібраційного впливу на базисну машину, то при рівній енергії удару і масі молота тим більше цей вплив, чим більше частота ударів гідромолота. При виборі гідромолота необхідно врахувати не тільки лише характеристики, наведені в його технічній характеристиці, та й умови його майбутньої експлуатації, інтенсивність його використання, міцність оброблюваного матеріалу.

Після того як Ви обрали гідромолот, відповідний за технічною характеристикою до наявного у Вас екскаватору, необхідно вирішити дві технічні труднощі:

По-1-х потрібно забезпечити механічне кріплення молота на робочому обладнанні екскаватора

і в інших підключити його до гідроприводу екскаватора.

Майже завжди гідромолот закріплюється замість ковша екскаватора засобом проміжного ланки, яка іменується адаптером, або монтажної плитою, або кронштейном, або просто – підвіскою. З одного боку на адаптері повинні бути сформовані вушка, належні проушинам ковша по поперечнику отворів під пальці, відстані між вушками і іншої геометричних розмірах, що забезпечує можливість встановлення гідромолота на точку, за якою будуть наноситься удари під необхідним кутом до горизонту. Так як існує величезна кількість моделей екскаваторів різних виробників, то при замовленні гідромолота споживач повинен завчасно узгодити потрібні геометричні характеристики адаптера з постачальником гідромолота.

Розміри прив'язок адаптера повинні відповідати місцям кріплення, сформованим на певній моделі гідромолота. Майже завжди адаптер приєднується до гідромолота по площині за допомогою болтів з гайками. Краще використовувати болти з маленьким кроком різьби або використовувати інші засоби, які виключають можливість самоотвінчіванія болтів через вібрацію, що виникає при роботі гідромолота.

Подальшим кроком є підключення гідромолота до гідросистемі базавой машини. У простому випадку, коли на екскаваторі є запасна секція гідророзподільника, то смуги харчування гідромолота підключаються до цієї секції. При всьому цьому знову-таки в разі потреби встановлюється додаткова зливна лінія. Якщо ж на екскаваторі не передбачена запасна секція гідрорасперделітеля, то залежно від принципової гідросхеми екскаватора гідромолот може бути підключений, наприклад, до смуги харчування якогось приводу робочого органу екскаватора, який живиться від обох секцій здвоєного гідронасосу. При всьому цьому одна з секцій насоса підключається до гідромолота, а інша залишається підключена до робочого органу.

На деяких моделях екскаваторів не представляється можливим поділити потоки від пари гідророзподільників, що забезпечують харчування гідроциліндрів робочого обладнання, наприклад, на екскаваторах ЕО-33211, ЕО-5124, ЕО-5126, ЕО-5225. У даному випадку для підключення гідромолота доводиться встановлювати додаткові розподільники.

При будь-якому варіанті підключення гідромолота до гідросистеми екскаватора рекомендується зливну лінію гідромолота прокладати, минаючи гідророзподільники та інші Гідроапарати екскаватора і з'єднувати її з загальної зливної лінією гідросистеми конкретно біля входу в гідробак перед фільтрами. В іншому випадку гідравлічні втрати в зливний смуги можуть призводити до надмірного нагріву робочої води, в'язкість якої падає, зростають внутрішні перетікання в робочому циліндрі і розподільнику гідромолота, у результаті падає енергія удару і частота ударів прямо до зупинки молота.

Джерело: gradostroitel.com.ua

MAXCACHE: 0.49MB/0.00248 sec