автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Обоснование основных параметров гидромолота с беззолотниковым блоком управления для экскаваторов

На правах рукописи

Угрюмов Игорь Анатольевич

ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОМОЛОТА С БЕЗЗОЛОТНИКОВЫМ БЛОКОМ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЭКСКАВАТОРОВ (на примере экскаватора II размерной группы)

05.05.04 -Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск - 2004 г.

Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Галдин Николай Семенович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сыркин Владимир Васильевич

кандидат технических наук, Матяш Иван Иванович

Ведущее предприятие: Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро "Транспортного машиностроения" г.Омск

Защита состоится 17 июня 2004 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ВАК РФ Д 212. 250.02 при СибАДИ по адресу: 644080, г.Омск-80, проспект Мира, 5, зал заседаний.

Телефон для справок: (3812) 65-01-45; факс (3812) 65-03-23 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ. Автореферат разослан мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор Щербаков B.C.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Основные тенденции развития парка дорожно - строительных машин и широкое распространение гидропривода предопределило развитие новой группы активных рабочих органов для разработки мерзлых и прочных грунтов: гидравлических ударных механизмов (гидромолотов).

Машины ударного действия с гидроприводом имеют высокий КПД, повышенную долговечность, высокие энергетические, экологические и эргономические показатели. Применение гидропривода позволяет в широких пределах регулировать энергию и частоту ударов гидроударного механизма, в значительной мере повысить производительность работ, связанных с разрушением мерзлых и прочных грунтов.

Анализ этих видов работ показывает, что они характеризуются относительно небольшими объёмами и значительной рассредоточенностью объектов, на которых производятся.

В настоящее время для выполнения работ, связанных с выборочным разрушением мерзлых и прочных грунтов, используются отечественные серийные гидропневматические молоты первого поколения (ГПМ -120, СП-71 и др.), которые по эффективности выполнения работ значительно уступают зарубежным аналогам и не соответствуют современным требованиям экономичности и вибробезопасности.

Учитывая, что резервы модернизации гидромолотов первого поколения практически исчерпаны, актуальной становится задача разработки научных положений и практических рекомендаций по выбору основных параметров гидравлических ударных механизмов нового поколения, позволяющих эффективно выполнять работы, связанные с разработкой мерзлых и прочных грунтов.

Целью работы является повышение эффективности разработки мерзлых и прочных грунтов экскаваторами с применением гидромолотов на основе гидроударных механизмов постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления.

Задачи работы:

-выбрать критерий эффективности и пути рационализации рабочего процесса гидроударного механизма при разработке грунтов гидромолотами на экскаваторах;

-разработать принципиальные схемы гидроударного механизма с учетом особенностей формирования силовых воздействий на поршень-боек гидроимпульсной системы;

-обосновать основные гидроударных механизмов

тррсгг^Аджиюрногв.типа; БИБЛИОТЕКА ]

С.Пстср?х?г £-/(/ I

оэ зга

-разработать математическую модель гидравлического ударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления. Исследовать влияние основных параметров гидроударного механизма на его выходные характеристики на этой модели;

-создать экспериментальный образец и провести лабораторные исследования конструкции беззолотникового блока управления гидравлического ударного механизма для подтверждения его работоспособности, проверки адекватности математической модели по показателям рабочего цикла;

-разработать инженерную методику расчета основных параметров гидравлических ударных механизмов постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления к экскаваторам.

Методика исследования основывается на использовании математического моделирования рабочих процессов гидравлического ударного механизма, использовании научных положений гидромеханики, теоретической механики, применении методов активного эксперимента на разработанном образце беззолотникового блока управления.

Методика исследований включает также применение, методов имитационного моделирования на ЭВМ и использование вычислительной техники и методов вычислительной математики.

Научную новизну работы определяют разработанная математическая модель гидромолота на основе гидроударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым, блоком управления; результаты теоретических исследований влияния конструктивных параметров на выходные характеристики гидромолота к экскаватору; результаты экспериментальных исследований беззолотникового блока управления гидроударного механизма постоянной структуры напорного типа.

Практическая ценность работы заключается в создании новых схем гидроударных механизмов постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления; в создании программного обеспечения для решения на ЭВМ задач динамики и выбора основных параметров гидроударных механизмов; разработке экспериментального образца блока управления; в разработке инженерной методики расчета основных параметров гидромолота постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления для повышения эффективности разработки мерзлых и прочных грунтов.

На защиту выносятся: принципиальные схемы гидравлических ударных механизмов постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления; математическая модель гидромолота на основе гидроударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления; результаты исследования

математической модели и экспериментального блока управления с кольцевыми запорно - регулирующими элементами (ЗРЭ); инженерная методика расчета основных параметров гидромолота с беззолотниковым блоком управления.

Реализация работы. Инженерная методика расчета основных параметров гидромолотов на основе гидроударных механизмов постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления к экскаваторам передана в ФГУП КБ "Транспортного машиностроения", а также внедрена в учебный процесс и используется в курсовом и дипломном проектировании при разработке гидравлических ударных механизмов по специальности 170900 "Подъемно -транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование" в СибАДИ.

Результаты исследований использованы при выполнении НИР в плане межвузовской научно- технической программы "Строительство", "Архитектура и строительство" Минобразования РФ с 1991 по 1999 годы.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на 50-59-й научно-технических конференциях СибАДИ (г.Омск, 1990-1999 гг.); на международной научно-практической конференции "Дорожно - транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура" (г.Омск, 21-23 мая 2003 г.); на 43 - й международной научно - технической конференции ААИ "Проблемы создания и эксплуатации автомобилей, специальных и технологических машин в условиях Сибири и Крайнего Севера" (г.Омск, 24-25 сентября 2003 г.). .

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе получены авторское свидетельство и патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. В целом работа содержит 250 страниц, 68 рисунков, 13 таблиц, список литературы из 157 наименований и приложения на 52 страницах.

Содержание работы

Во введении дано обоснование актуальности и цели диссертационного исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, научная и практическая ценность работы.

В первой главе проведен обзор состояния производства работ, выполняемых гидромолотами в строительстве, и дана общая характеристика серийных гидромолотов; проанализированы исследования, посвященные разработке мерзлых и прочных фунтов ударными механизмами; выполнен анализ структурных, принципиальных и

конструктивных схем гидроударных механизмов и их органов управления; определены цель и задачи исследования.

Анализ научных исследований и практических работ, выполненных ранее в нашей стране и за рубежом, позволил выявить основные факторы, определяющие эффективность разработки мерзлых и прочных грунтов гидромолотами на экскаваторах.

Их можно разделить на три группы:

1.Факторы, определяемые грунтовыми условиями.

2.Факторы, определяемые воздействием ударного механизма на базовую машину.

3.Факторы, определяемые структурой и режимными параметрами гидроударного механизма.

Основные положения процесса взаимодействия рабочих органов строительных машин с разрабатываемой средой рассмотрены в работах К.А.Артемьева, В.Л.Баладинского, В.Н.Баловнева, Ю.А.Ветрова, Г.П.Волкова, А.Н. Зеленина, И.А.Недорезова, Н.А.Цытовича и др.

В результате анализа данных исследований установлено, что наиболее распространенным является суглинистый грунт, который был выбран в качестве расчетного, для проведения дальнейших исследований.

Анализ работ по влиянию второй группы факторов показал, что эффективность разрушения и эргономические характеристики определяются величиной постоянного усилия поджатия гидроударного механизма к разрабатываемой среде, которое зависит от усилия подачи рабочих гидроцилиндров или опорных возможностей базовой машины.

Влияние третьей группы факторов на эффективность разработки грунтов определяется структурой и режимными параметрами гидроударных механизмов.

Общие вопросы теории и создания гидравлических машин ударного действия нашли отражение в работах Т.ВАлексеевой, О.Д.Алимова, С.А.Басова, Ю.В.Дмитревича, Д.Н.Ешуткина, А.Ф.Кичигина, А.ГЛазуткина, Г.Г.Пивень, Г.Л.Полонского, А.С.Сагинова, Ю.М.Смирнова, И.А.Янцена и других ученых.

Анализ конструкций гидравлических ударных механизмов показывает, что гидравлические механизмы постоянной структуры напорного типа (по классификации С.А.Басова) являются наиболее перспективными из условия реализации рационального режима работы, обеспечивающего поддержание сил рабочего и холостого хода на максимально возможном постоянном уровне.

Во второй главе выбран критерий эффективности гидроударного механизма, рассмотрены возможности достижения максимальной эффективности из условия реализации рационального рабочего процесса. Выбраны исходные данные, определены ограничения и диапазон

варьирования основных параметров при исследовании гидравлического ударного механизма.

В качестве основного критерия эффективности выбран показатель удельной энергоемкости N„.,.(1) процесса разработки мерзлого грунта, который характеризует количество потребляемой мощности, затраченной на единицу разработанного объема грунта.

Мпт(0 = ^(0,ПТ(0]= N (1)/Пт(1)=>1ШП, (1)

где - мощность, потребляемая при выполнении рабочих операций,

связанных с разрушением мерзлого грунта; Пт(1) - техническая производительность гидромолота.

Энергетический критерий Ищ-^) является интегральным и включает частные критерии, позволяющие оценить эффективность разрабатываемого гидроударного механизма по показателям КПД т|ум и

ударной мощности

Для оценки экономичности разработанного устройства определялся КПД гидроударного механизма:

АуП

Лум-1

уиу

(2)

среднее рабочее

РнсрРн

где - энергия удара; - частота ударов; давление насоса за рабочий цикл; - подача насоса.

Для оценки эффективности выходных параметров разрабатываемого гидроударного механизма использовался показатель ударной мощности определяемый по следующей зависимости:

Ыу = Ау -Пу.

(3)

Для обеспечения максимальной эффективности гидравлического ударного механизма при заданных ограничениях, обусловленных возможностями базового экскаватора, необходимо обеспечить его работу в соответствии с условиями реализации рационального рабочего процесса.

Обязательному условию реализации рационального рабочего процесса соответствует кусочно - постоянная вынуждающая сила F, действующая на подвижные массы исполнительного механизма:

Е =

грХ

при

-Е

XX

при (1. + пт)< I < (п + 1)Т; п = (1,2,3,...),

(4)

где Т - период; 1| - время "переключения" силы; Ррх, Рхх - соответственно сила рабочего и холостого хода.

Рабочий процесс, близкий к рациональному, может быть реализован в гидромолоте постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления, созданным в СибАДИ.

Особенностью данного механизма является использование для управления рабочим циклом беззолотникового блока управления с двумя кольцевыми запорно - регулирующими элементами (ЗРЭ). Применение кольцевых ЗРЭ в органах управления ударных механизмов позволяет повысить быстродействие и улучшить динамические показатели системы.

В третьей главе представлена математическая модель работы гидравлического ударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления. Установлены основные параметры, определяющие показатели эффективности гидравлического ударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления. Приведены результаты исследования рабочих процессов, определены рациональные зоны выбора основных конструктивных и режимных параметров гидравлического ударного механизма, проведена оценка эффективности разработанной конструкции по показателям энергоемкости, ударной мощности и КПД.

Определены рациональные параметры беззолотникового блока управления для гидромолота к экскаваторам II размерной группы.

Установлено, что определяющее значение на время срабатывания оказывают ход h (рис.1) и ширина В ЗРЭ (рис.2).

На основе принципиальной схемы предлагаемого гидравлического ударного механизма с беззолотниковым блоком управления и принятых допущений разработана расчетная схема, представленная на рис.3.

При разработке математической модели приняты следующие основные допущения: рабочая жидкость и подача насоса экскаватора II размерной группы имеют постоянные параметры; утечки жидкости не учитываются; сила сухого трения уплотнений о корпус находится в линейной зависимости от давления жидкости; волновые процессы в гидролиниях не рассматриваются; масса диафрагмы и жидкости в гидропневмоаккумуляторе (ГПА) не учитывается; давление газа в гидропневмоаккумуляторе изменяется по 'линейному закону; реакция грунта учитывается коэффициентом восстановления скорости; блок управления рассматривается как элемент с релейными характеристиками.

Математическая модель работы гидравлического ударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления включает: уравнения движения поршня-бойка, корпуса, уравнения расходов рабочей жидкости в рабочих камерах и гидролиниях, формирующие коэффициенты и логические операторы.

Рис.1. Зависимость времени Т срабатывания ЗРЭ от хода Ь и подачи насоса <2„, (В=0,004 м)

Рис.2. Зависимость времени Т срабатывания ЗРЭ от ширины В и полами насоса (?„. (11=0.001 м)

Рис. 3. Расчетная схема гидравлического ударного механизма с беззолотниковым блоком управления

Дифференциальные уравнения, описывающие движение бойка и корпуса между соударениями запишутся:

где хй,П1б - ускорение и масса бойка; Х^т^ - ускорение и масса корпуса; Р|, Рт - давления в камерах холостого и рабочего хода; Би Бг -площадь поршня со стороны камер холостого и рабочего хода; Ртр - сила трения уплотнений; - сила, обусловленная жидкостным трением; -

усилие подачи; - угол отклонения оси ударного механизма от вертикали; - функция, определяющая знак при соответствующей переменной. Для фазы взвода уравнения, характеризующие параметры рабочей жидкости, представлены формулами (6)-(10).

Скорость изменения давления определяется следующим образом:

в напорной гидролинии

(6)

где Ут„ - объем жидкости в напорной гидролинии; Е„ - приведенный модуль объемной упругости гидросистемы; Ущ Р0| - начальный объем и начальное давление зарядки гидропневмоаккумулятора; (}„ - подача насоса; <3| - расход жидкости в камере холостого хода; Рн - давление на выходе из насоса.

Давление рабочей жидкости в камере холостого хода

тн

ТН .2,5 % ат

Рн +С>1

ГОн+С},

(7)

где Ат„ - коэффициент потерь давления по длине; с1т, £тн - внутренний диаметр и длина напорной гидролинии до камеры холостого хода; плотность жидкости.

Для камеры рабочего хода скорость изменения давления имеет

вид:

Р, =

'П

(Рз-О.

(8)

^ор+(Ьб-хбк)52

где Уор — начальный объем камеры рабочего хода; Ьв — максимальный ход бойка; - перемещение бойка относительно корпуса.

Расход жидкости (2з из камеры рабочего хода зависит от рабочей площади и начальной скорости перемещения бойка и определяется

следующим образом:

где

инструментом; R - коэффициент восстановления скорости бойка при соударении; - скорость бойка до соударения.

Расход жидкости на выходе из сливной гидролинии определяется по зависимости:

начальная скорость бойка после соударения с

(Ю)

где - коэффициент расхода; -диаметр сливной гидролинии; плотность жидкости; - давление в камере рабочего хода; атмосферное давление.

Конечным условием фазы взвода является положение бойка относительно корпуса ударного механизма, при котором распределитель соединяет управляемую камеру рабочего хода с напорной гидролинией,

т.е.

(II)

где Сп - ход подвижных частей в фазе взвода (расчетная координата переключения сил).

Уравнения, характеризующие параметры гидросистемы в фазе торможения и рабочего хода имеют

следующий вид:

-для камеры холостого хода давление определяется по формулам (6) и (7) с учетом направления движения бойка. Расход жидкости С}) в камере холостого хода при этом определится по зависимости:

5,хбк при Ьб-^вз<хбк^Ьб;

(12)

-давление жидкости в камере рабочего хода можно представить в

виде:

где (¿2 - расход жидкости из напорной гидролинии в камеру рабочего хода;

-расход жидкости в камере рабочего хода в период торможения и рабочего хода с учетом направления движения бойка - ударника определяется:

при Ьб-*вз<хбк<Ьб;

Б2хбк

-Б2х6к при

-расход жидкости на управление проводимостью гидролинии, можно определить:

ЗРЭ,

я 4 [2—

(14)

обусловленный

(15)

где - диаметр гидролинии полости управления ЗРЭ; ДР - перепад давления на ЗРЭ.

Таким образом, разработанная математическая модель гидроударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления представляет собой систему обыкновенных дифференциальных и алгебраических уравнений с переменными коэффициентами, решение которой возможно на ЭВМ с

применением численных методов и современных программных средств (МБ Ехе1, МАТГАБ и др.)

На рис.4 представлена теоретическая осциллограмма работы гидроударного механизма, характеризующая изменение давления в камере рабочего Рт и холостого Р| хода, перемещение Хак и скорость бойка в различные фазы работы ударного механизма. Рабочий цикл ударного механизма делится на два периода: пусковой и основной, которые на осциллограмме определяются временем ^ц и 12„ соответственно. При этом фаза взвода характеризуется временем 1|В1 и 12ВЗ; фаза торможения -временем а фаза рабочего хода - временем

При исследовании рабочих процессов гидравлического ударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления установлено, что существенное влияние на выходные характеристики оказывают следующие основные конструктивные параметры: площадь бойка Бг со стороны камеры рабочего хода; масса тб бойка; перемещение ХбК бойка; давление начальной зарядки Р01 и начальный объем Уо| газовой полости ГПА; подача ()н насоса.

В качестве выходных характеристик гидравлического ударного механизма при варьировании основных параметров определялись давление на выходе из насоса и рабочих камерах перемещение скорость

и время рабочего цикла бойка, энергия удара.

Эффективность гидромолота при изменении основных параметров оценивалась показателями ударной мощности Ыу и КПД Г| ум механизма.

Диапазон варьируемых параметров определялся техническими характеристиками экскаваторов II размерной группы и принятыми ограничениями.

Проведенные исследования позволяют определить рациональные зоны выбора основных конструктивных параметров гидравлического ударного механизма.

Основным режимным параметром, определяющим выходные характеристики гидравлического ударного механизма, является подача насоса ()„.

На рис. 5 и 6 представлены типовые зависимости, позволяющие оценить эффективность ударного механизма по показателям ударной мощности Ыу и КПД 'Руц,, при изменении подачи насоса ()н экскаватора для

различных значений массы тб бойка при фиксированном значении площади Б? со стороны камеры рабочего хода.

На основе результатов теоретических исследований определялись параметры производительности и энергоемкости разработки мерзлого грунта экскаватором ЭО2621В-2 с применением гидромолотов.

Рис. 4. Теоретическая осциллограмма рабочего процесса гидравлического ударного механизма постоянной структуры напорного типа.с беззолотниковым блоком управления (0>н = 2-10~3м3/с; 82 = 15,95-Ю"4м2; х6=0,087 м Шб=35 кг; Р0=7,0 МПа; У0 =0,35-10'3 м3)

В качестве расчетного грунта принят суглинок, основные физико-механические и прочностные характеристики которого определяются числом ударов С} плотномера ДорНИИ, коэффициентом ц Пуассона и динамическим модулем Е упругости грунта.

Полученные результаты расчета технической Пт производительности и энергоемкости процесса разработки грунта для предлагаемой

констр)кции гидромолота на основе гидроударного механизма постоянной

2,5-----

О -----

0,75 1,0 1,25 1,5 Ю-'м'/с 2,0

Рис.5. Зависимость ударной мощности Ыу от подачи насоса: 1 - ш6=20 кг; 2-шб=35 кг, 3 -шв=50 кг (32 = 15,95 • 1(Г4 м2)

\

3

■2ИГ"— 1

0.75 1,0 1,25 1,5 Ю^м'/с 2.0

Рнс.б. Зависимость КПД Г|}м от подачи 0„ насоса: I - т,-,=20 кг: 2 - тй=35 кг: 3 - т,-.=50 кг (Б, = 15.95 • IО"4 м:)

16

м3/час 12 10 8 6 4 2 0

' / / /

/ / / / ' /' / //Я /Р? " 'ЩШШУ жттшк Ф

1

Рис,7. Зависимость технической Пт производительности гидромолотов при разработке суглинка: 1 - гидромолот постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления; 2 - гидромолот ГПМ -120 (Су= 190; ц = 0,3; Е = 118,4 МПа)

4,0 кВтч/м3

3,0

| 2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0

N

*

// «/Г,

// ^

/

у

/

//

1

Рис.8. Зависимость энергоемкости М„, разработки мерзлых грунтов экскаваторами с применением гидромолотов для суглинка: 1 - гидромолот постоянной структуры напорного типа с беззолотмнковым блоком управления: 2 - гидромолот ГПМ - 120 1СХ=190: (.1 = 0,3; Е = П8,4 МПа)

структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления и серийного образца гидромолота ГПМ -120 представлены на рис.7,8.

В четвертой главе работы приводятся результаты экспериментальных исследований беззолотникового блока управления гидравлического ударного механизма напорного типа. Представлено сравнение результатов теоретических исследований гидромолота постоянной структуры напорного типа с экспериментальными данными.

Расхождение результатов теоретических и экспериментальных исследований времени срабатывания ЗРЭ не превышает 16,7 %.

Проверка соответствия расчетных параметров экспериментальным значениям проводилась на примере гидромолота постоянной структуры, напорного типа, наиболее полно соответствующего конструкции предлагаемого гидравлического ударного механизма по основным конструктивным параметрам.

Расхождение расчетных и экспериментальных значений максимального давления в камере рабочего хода не превышает 5 %. Отмечается сдвиг фазы амплитуд скоростей, расхождение экспериментальных и теоретических значений составляет менее 19 %.

В пятой главе приводятся инженерная методика расчета основных параметров гидромолота с беззолотниковым блоком управления, а также, результаты расчета экономической эффективности предлагаемой конструкции.

Основные результаты, выводы и рекомендации по работе

1. Анализ факторов, определяющих эффективность разрушения мерзлых и прочных грунтов экскаваторами с применением гидромолотов, позволяет принять в качестве основного критерия эффективности энергоемкость разработки грунта. Данный показатель является интегральным и включает частные критерии, позволяющие оценить эффективность разрабатываемого гидравлического ударного механизма по показателям КПД и ударной мощности.

Определены основные параметры рационального рабочего процесса гидромолота к экскаваторам.

2. Разработан гидромолот на основе гидравлического ударного механизма постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления, позволяющий реализовать рациональный рабочий процесс, обеспечивающий эффективную разработку мерзлого грунта.

3. Разработана математическая модель предлагаемого гидравлического ударного механизма постоянной структуры напорного типа, и получены зависимости влияния основных параметров гидромолота на его выходные характеристики.

4. Анализ рабочих процессов беззолотннкового блока управления и исполнительного механизма показывает, что наибольшее влияние на выходные параметры гидравлического ударного механизма оказывают время срабатывания ЗРЭ, площадь бойка со стороны камеры рабочего хода, масса и ход бойка, начальный объем и давление начальной зарядки ГПА, подача насоса.

Результаты исследований быстродействия запорно-регулирующего элемента при выборе параметров ширины и хода в диапазоне Ь=0,001...0,0015 м, В=0,004... 0,006 м позволяют принять время срабатывания ЗРЭ на порядок выше времени рабочего цикла исполнительных механизмов гидроударного устройства.

Для гидромолотов к экскаваторам II размерной группы даны рекомендации по значениям площади бойка Бг ( Б2=0,001038...0,001859 м2) при изменении массы бойка в диапазоне от 20 до 50 кг.

Выявлены рациональные значения конструктивного хода бойка в рассматриваемом диапазоне х6|с =0,05...0,17 м в зависимости от его массы.

Определен диапазон выбора значений давления начальной зарядки и начального объема У0) газовой полости ГПА в зависимости от максимального рабочего давления ( Рмах =10... 16 МПа) в гидросистеме экскаваторов II размерной группы и значений рабочего давления Р2к в конце фазы рабочего хода бойка гидравлического ударного механизма.

При выборе основных конструктивных параметров беззолотникового блока управления и исполнительного механизма в диапазоне рекомендуемых значений выходные параметры гидроударного механизма имеют максимальные значения при заданной мощности насосной станции базовой машины. При этом рабочий процесс разработанного гидроударного механизма по своим качественным характеристикам приближается к рациональному рабочему процессу.

5. Экспериментальными исследованиями разработанного беззолотникового блока управления подтверждены его работоспособность и высокое быстродействие по показателям рабочего цикла. Результаты экспериментальных исследований гидромолота и беззолотникового блока управления позволяют сделать вывод об адекватности математической модели реальным конструкциям.

6. На основании результатов исследования с учетом выводов и рекомендаций разработана методика расчета основных параметров гидравлических ударных механизмов постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления.

Проведена оценка экономической эффективности от применения гидромолота постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления для экскаваторов II размерной группы.

7. Основные результаты исследовании используются при подготовке инженеров по специальности 170900 "Подъемно - транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование" в СибАДИ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. А.с. 1733628 СССР, МКИ Е 21 С 3 / 20 / Гидравлическое ударное устройство / Э.Б. Шерман, И.А Угрюмов, Н.С. Галдин, ЮА Резин

(СССР). №4794616/03; Заявлено 20. 02. 90; Опубл. 15.01 92 Бюл №18 -5 с.

2. Патент № 2200838 (ЯИ), МКИ 7Е 21 С37/00. Гидравлическое ударное устройство / ИАУгрюмов (Россия). -- № 2001115551/ 03; Заявлено 05. 06. 2001; Опубл. 20. 03. 2003. Бюл. № 8. - 5с.

3. Угрюмов И.А. Выбор критерия эффективности гидроударного механизма. // Омский научный вестник. 2003. -№3 (24). - С.73-74.

4. Угрюмов И.А. Выбор параметров беззолотникового блока управления гидроударного механизма. // Труды СибАДИ. - Омск: Изд - во СибАДИ, 2001. Вып.4 - 4.4. - С.133-138.

5. Угрюмов И.А, Галдин Н.С. Математическая модель гидроударного механизма. // Труды СибАДИ. - Омск: Изд-во СибАДИ 2001. Вып.4 - 4.4. - С.38-46.

6. Угрюмов И.А., Галдин Н.С. Обоснование выбора основных параметров гидромолота для разрушения мерзлых грунтов. // Проблемы создания и эксплуатации автомобилей, специальных и технологических машин в условиях Сибири и Крайнего Севера: Материалы 43-й международной научно - технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров. - Омск: Издательство «ЛЕО», 2004. -С.216-217.

7. Угрюмов И.А. Разработка гидромолота к экскаватору ЭО 2621. // Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура: Материалы международной научно-практической конференции, 21-23 мая 2003 года. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. -Книга 2.-С. 143-145.

8. Угрюмов И.А. Теоретические исследования параметров беззолотникового органа управления гидроударного механизма. // Омский научный вестник.-2003. - №3 (24). - С.71-72.

9. Угрюмов И.А. Экспериментальные исследования беззолотникового блока управления гидроударного механизма.// Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура: Материалы международной научно-практической конференции, 21-23 мая 2003 года. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. -Книга2.-С. 196-197.

04" 1 416 7

10. Угрюмов ИА, Галлии Н.С. Гидравлическое ударное устройство //Инф. Л.-1994.-.№219-94. Омск: ЦНТИ, 1994.-4с.

Подписано к печати 14.05.2004. Формат 60x90 1/16. Бумага писчая. Оперативный способ печати. Усл. п. л. 1.16. Уч.-изд. 1,11. Тираж 100. Заказ 137.

ПО УМУ СибАДИ Омск, пр. Мира, 5