автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Теория и практика создания пневматических молотов с переменной структурой мощности для реализации бестраншейных технологий прокладки коммуникаций

На правах рукописи

Червов Владимир Васильевич

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СОЗДАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ МОЛОТОВ С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ БЕСТРАНШЕЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОКЛАДКИ КОММУНИКАЦИЙ

Специальность 05.05.04 - «Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 9 [-0Я ?ГП9

НОВОСИБИРСК-2009

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте горного дела Сибирского Отделения РАН

Научный консультант - доктор технических наук,

профессор

Смоляницкий Борис Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Абраменков Эдуард Александрович

доктор технических наук, профессор

Галдин Николай Семенович

доктор технических наук, профессор

Каргин Владимир Анатольевич

Ведущая организация - Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ)

Защита состоится 3 декабря 2009 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д003.019.01 при Институте горного дела Сибирского отделения РАН по адресу: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 54

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГД СО РАН Автореферат разослан 2 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

Попов Н. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Строительство подземных инженерных коммуникаций закрытым способом и с применением защитного кожуха гарантирует сохранение дорожного полотна от просадки, а также обеспечивает прокладку коммуникаций в неустойчивых грунтах. Наибольшую сложность представляет сооружение подземных переходов диаметром до 1000 - 1200 мм, поскольку оператор, управляющий проходческой техникой, практически не может находиться в сооружаемой скважине или микротоннеле. Наиболее применимыми в настоящее время методами бестраншейной прокладки коммуникаций являются:

- горизонтально направленное бурение;

- статическое продавливание стальных труб и микротоннелирование;

- прокол скважин автономно движущимся в грунте ударным механизмом -пневмопробойником;

- виброударное продавливание в грунт стальных труб пневмомолотом.

Несмотря на все большее распространение в строительной отрасли трубопроводов из неметаллических материалов применение стальной трубы в качестве защитного кожуха занимает не менее 20 % рынка бестраншейной прокладки коммуникаций. Это объясняется сопоставимой стоимостью стальной и пластиковой трубы, повышает надёжность защиты от механического повреждения прокладываемых внутри кожуха сетей при производстве земляных работ, простыми в эксплуатации и недорогими техническими средствами прокладки.

Пневмомолоты в настоящее время являются наиболее простыми, надёжными и в тоже время высокоэффективными средствами для бестраншейной прокладки трубопроводов. В мире, благодаря усилиям специалистов ИГД СО РАН, фирм "ТгаЙо-ТесШк", "Уегпшег" и других сложились определённые требования к конструкции молотов и условиям их применения, накоплен огромный опыт конструирования и эксплуатации пневмомолотов.

Анализ этого опыта позволяет утверждать, что для повышения эффективности прокладки стальных труб под дорогами требуется увеличение энергии удара пневмомолота и снижение расхода воздуха. Это обеспечит надёжное забивание трубной плети на максимальную длину без образования грунтовой пробки и с минимальными затратами. Поэтому создание молота с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками по-прежнему актуально.

Цель работы. Обоснование необходимости и возможности реализации переменной структуры ударной мощности в пневмомолоте для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций, увеличение в нем соотношения энергии удара и расхода воздуха, и создание на основе полученных результатов высоко-

3

эффективных технических средств погружения в грунт стальных труб методом виброударного продавливания.

Идея работы. Изменение структуры ударной мощности пневмомолота при постоянной энергии удара достигается регулированием расхода воздуха путём наполнения камеры холостого хода ударника сжатым воздухом через дроссельный канал регулируемого сечения и управлением рабочим циклом с помощью упругого клапана.

Задачи исследований:

1. Определение условий и границ повышения энергии удара в пневмомолоте с одной управляемой камерой. Разработка и обоснование принципиальной схемы воз-духораспределения, обеспечивающей изменение структуры ударной мощности и повышение энергии удара.

2. Аналитическое исследование рабочего цикла пневмомолота с упругим клапаном в канале выхлопа управляемой рабочей камеры и с инерционным клапаном в впускном дроссельном канале, определение условий эффективной работы упругого клапана и рациональных значений основных параметров и размеров пневмомолота.

3. Экспериментальное определение рациональных настроек инерционного клапана и расходных характеристик пневмомолотов типоразмерного ряда, установление условий предельного изменения частоты ударов.

4. Экспериментальное обоснование возможности удаления грунтового керна из трубы при одновременном действии ударной нагрузки на трубу и статической на керн.

5. Обоснование конструктивных схем и параметров устройств снижения напряжений в элементах конструкции стендов для испытания пневмомолотов и проходческого оборудования путём изменения параметров передаваемого им ударного импульса.

6. Разработка методики расчёта пневмомолотов, обоснование технических параметров типоразмерного ряда. Создание пневмомолотов, их промышленная проверка и реализация в практике специальных строительных работ по бестраншейной прокладке подземных коммуникаций и погружения в грунт широкого спектра конструктивных элементов.

Методы исследований. Включают анализ результатов предшествующих работ, постановку и проведение теоретических и экспериментальных исследований методами математического анализа и физического моделирования.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1.В пневмомолоте с одной управляемой камерой рабочий цикл без противодавления обеспечивается упругим клапаном с механическим замыканием по внутренней поверхности корпуса. Отсутствие противодавления в управляемой камере позволяет получить требуемое значение энергии удара при меньшем на 40 % рабочем ходе ударника по сравнению с молотом, использующим энергию расширяющегося воздуха, а также увеличить при одинаковых размерах молотов массу ударника в 1,5 раза.

2. Продолжительность наполнения камеры холостого хода сжатым воздухом регулируется сечением дроссельного канала между двумя рабочими камерами, обеспечивая тем самым переменную структуру ударной мощности пневмомолота за счёт изменения частоты ударов и секундного расхода воздуха при сохранении на одном уровне энергии удара.

3. Эффективная работа кольцевого упругого клапана достигается при его относительной деформации в пределах 10 - 15 %, кольцевым расположением выпускного отверстия, контактным давлением в зоне скольжения клапана по седлу, не превышающим сетевого давления сжатого воздуха, и с углом контакта клапана с седлом, равным 5°15°.

4. Предельное значение наибольшей частоты ударов для любой длины рабочего хода ударника определяется мшшмально возможным отношением продолжительности обратного и прямого хода, равным 1,55. Предельное значение минимальной частоты ударов в 4,4 раза меньше максимальной частоты. Уменьшение сечения калиброванного отверстия в седле инерционного клапана и увеличение массы этого клапана способствует повышению экономичности работы пневмоударного устройства в среднем на 15 %.

5. Новый способ удаления грунтового керна обеспечивает высокую производительность очистки трубы при уровне энергии удара на перемещение трубы относительно керна не выше, чем для погружения в грунт, что достигается при статическом давлении до 0,6 МПа на керн во встречном удару направлении.

6. При изменении от 0 до 4,8 МПа давления сжатия демпфирующего волокнистого материала в поглотителе энергии амплитуда ударного импульса, прошедшего через поглотитель, увеличивается пропорционально давлению, причем увеличение в 4 раза давления сжатия демпфирующего материала вызывает рост амплитуды ударного импульса в 2 - 3 раза, и уменьшение его длительности вдвое. Толщина слоя демпфирующего материала для полного поглощения энергии удара пневмомолота зависит не только от диаметра поршневой камеры энергопоглати-теля стенда, но и от коэффициента трения по боковой поверхности.

7. Длина рабочего хода является основным параметром, который вместе с сечением дроссельного канала определяет максимальную частоту ударов, а вместе с диаметром камеры прямого хода и давлением сжатого воздуха - энергию единичного удара. Пропорциональное увеличение площади сечения камеры прямого хода и площади сечения калиброванного отверстия обеспечивает сохранение частоты ударов на одном уровне. Выбор массы ударной части в качестве главного параметра пневмомолота наиболее точно отражает его энергетические, экономические и производственные возможности и является основной характеристикой ти-поразмерного ряда.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью теоретических и экспериментальных исследований с результатами стендовых и промышленных испытаний опытных образцов машин и оборудования. Научная новизна работы.

1. Обоснован рабочий цикл без противодавления в камере обратного хода, который обеспечивает значительное повышение энергии удара при меньшем рабочем ходе ударника и позволяет в тех же габаритах устройства применить ударник с увеличенной массой.

2. Установлено влияние дроссельного впуска и инерционного клапана на продолжительность обратного хода, частоту ударов, секундный и удельный расход воздуха. Определено наибольшее значение частоты ударов для определенной длины рабочего хода ударника.

3. Определены основные принципы конструирования системы воздухораспреде-ления пневмомолота, которые обеспечивают лёгкий запуск в работу, снижают требования к точности изготовления основных деталей и эксплуатации машины, повышают надёжность и срок службы.

4. В качестве главного параметра пневмомолота выбрана масса ударной части, которая наиболее точно отражает энергетические, экономические и производственные возможности данной машины. Установлено, что длина рабочего хода является основным параметром, который определяет максимальную частоту ударов, а вместе с диаметром камеры прямого хода - энергию единичного удара.

5. Выявлены условия, при которых осуществима непрерывная очистка полости трубы от грунтового керна. Предложен способ реализации этих условий на практике.

6. Установлены основные факторы, влияющие на амплитуду ударного импульса и на способность поглотителя энергии испытательного стенда, выполненного в виде

поршневой камеры, заполненной волокнистым демпфирующим материалом, поглощать энергию удара.

Личный вклад автора состоит:

- в обобщении известных результатов, постановке проблемы и задач исследований;

- в выборе и обосновании энергосберегающей схемы воздухораспределения;

- в разработке принципиальной схемы устройства ударного действия с кольцевым упругим и инерционным клапанами и аналитическом исследовании его рабочего цикла;

- в постановке экспериментальных исследований и участии в стендовых и промышленных испытаниях опытных образцов машин;

- в разработке методики расчёта основных параметров и создании основ конструирования пневмомолотов с упругим клапаном в системе воздухораспределения;

- в разработке и создании полного типоразмерного ряда пневмомолотов для забивания труб в грунт;

- в обосновании и разработке непрерывного метода очистки полости трубы от грунтового керна, участии в его стендовых и производственных испытаниях;

- в руководстве и непосредственном участии в проведении экспериментальных исследований, связанных с изменением параметров ударного импульса, проходящего через поршневую камеру, заполненную демпфирующим материалом.

Практическое значение результатов работы заключается в следующем:

- обосновано направление создания пневмоударных машин для погружения труб с качественно лучшими по сравнению с аналогами энергетическими характеристиками;

- комплексно решена проблема реализации технологии виброударного продав-ливания простыми, надёжными и высокоэффективными техническими средствами;

- создан эффективный, надёжный, экономичный и удобный в эксплуатации пневмомолот, обладающий лёгким запуском и согласуемой с компрессором расходной характеристикой, защищенный патентами РФ.

Реализация работы. Разработан, изготовлен и полностью испытан в условиях производства типоразмерный ряд пневмомолотов, состоящий из 15 наименований с массой ударной части от 0,5 до 1000 кг. Пневмомолоты способны осуществлять забивание в грунт стальных труб диаметром до 1220 мм и более как вертикальных, так и горизонтальных длиной до 40 м и более.

На Опытном заводе СО РАН и в экспериментальных электромеханических мастерских ИГД СО РАН организовано единичное и мелкосерийное производство оборудования для бестраншейной прокладки коммуникаций и для забивания вертикальных труб, включающее в качестве основной единицы пневмомолот с технологической оснасткой.

За период с 2001 по 2008 год на договорных условиях передано в эксплуатацию строительным предприятиям Российской Федерации и за рубеж более 50 единиц произведённого оборудования из типоразмерного ряда на общую сумму более 15 млн. рублей.

Апробация работы. Результаты работы докладывались: на Всероссийской научно-практической конференции "Перспективы развития технологий и средств бурения" (г. Кемерово, КузГТУ, 1995 г.); на второй международной конференции "Динамика и прочность горных машин" (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2003 т.); на международном научном симпозиуме "Неделя Горняка" (г. Москва, МГГУ, 2004 г.); на международной конференции «Проблемы и перспективы развития горных наук», посвящённой 60-летию ИГД СО РАН (Новосибирск, 2006 г.); на конференции с участием иностранных ученых "Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосферы" (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2006 г.); на международной научно-практической конференции, посвящённой 75-летию Сибирского государственного университета путей сообщения (Новосибирск, 2007 г.); на 26-ой международной конференции по бестраншейным технологиям No-Dig 2008 (г. Москва); на конференции «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосферы» с участием иностранных ученых (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 72 работы. В том числе: в ведущих рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК - 16 статей, в других изданиях - 17 работ, получено - 21 авторское свидетельство и 18 патентов на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения и приложений, содержит 289 страниц текста, 15 таблиц, 111 рисунков и библиографический список литературы из 162 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность доктору технических наук, профессору Борису Николаевичу Смоляницкому за неоценимую помощь при работе над диссертацией. Особая благодарность сотрудникам лаборатории механизации за участие и практическую помощь в создании пневмомолотов: В. В. Трубицыну, И. В. Тищенко, И. Э. Веберу, И. П. Леонову, Н. П. Чепурному, А. В. Червову, В. В. Москаленко, А. С. Смоленцеву, С. Н. Трифонову, Л. Н. Купреевой.

\

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведена сравнительная оценка технических средств для бестраншейной прокладки коммуникаций в городских условиях, в результате которой сделан вывод о том, что способ виброударного продавливания стальных труб-кожухов, реализуемый с применением пневмомолотов имеет существенную долю(~20%) в общем объеме работ. Конкурентоспособность этого способа тесно увязана с повышением производительности молотов и технических средств очистки трубы от фунтового керна, увеличением гарантированной длины забиваемых труб. Выполнен анализ путей развития молотов для забивания труб, для чего рассмотрены конструкции устройств, работающих по циклу двигателя внутреннего сгорания, гравитационного действия с различными энергоносителями, а также пневматических молотов. Показаны преимущества пневмомолотов. Сформулированы основные требования, реализация которых обеспечит создание пневмомолотов нового типа со значительно сниженным по сравнению с аналогами расходом воздуха и более высокой энергией удара. Сделан анализ возможных вариантов совершенствования пневмомолотов, реализованных в ИГД СО РАН: машин с пневматическим пульсатором, пневмоударных механизмов с двумя управляемыми камерами и с улучшенным рабочим циклом, пневматического устройства ударного действия с увеличенным сечением выпускного канала, устройства ударного действия с упругим клапаном для выхлопа воздуха из камеры обратного хода.

Важный вклад в разработку пневмоударных машин внесли: Б. В. Судниш-ников, Н. Н. Есин, В. А. Гаун, А. А. Липин, К. К. Тупицын, К. С. Гурков, А. Д. Костылев, В. В. Климашко, Н. Г. Назаров, В. Д. Плавских, X. Б. Ткач, Б. Н. Смоляницкий, Э. А. Абраменков и др. Существенный вклад в разработку и создание техники и технологии бестраншейной прокладки коммуникаций сделали: Н. Я Кершенбаум, В. И. Минаев, В. А. Григоращенко, В. П. Гилета, А. М. Петреев, Б. Б. Данилов, Н. П. Чепурной, В. П. Богинский, Ю. Н. Сырямин и др. Эти работы могут быть положены в основу разработки теории рабочего цикла для молотов нового типа.

Сделан анализ возможных направлений развития техники и технологии очистки труб от фунтового керна. Показано, что перспективной является непрерывная очистка полости трубы от грунтового керна.

На основе проведенного анализа технических средств для бестраншейной прокладки коммуникаций и пневматических молотов сформулированы основные задачи исследований.

Вторая глава посвящена выбору энергосберегающей схемы, воздухорас-пределения пневмомолота и средств очистки. В ней рассмотрены пути согласования характеристик пневмомолота с параметрами источника энергии, выработаны требования к схеме воздухораспределения пневмомолота, обеспечивающей необходимый уровень энергии удара при ограниченной производительности компрессора.

Для этого выполнен анализ работы простейшего ударного устройства, схема которого приведена на рис. 1.

Рис. 1. Устройство ударного действия с камерой прямого хода: 1 - корпус; 2 - ударник; 3 -камера прямого хода; 4 - наковальня; 5 - магистраль сжатого воздуха; 5, - площадь сечения камеры прямого хода; рх — среднее избыточное давление в камере прямого хода; X ~ рабочий ход ударника

При ограниченной производительности передвижного компрессора необходимый уровень энергии удара I можно достигнуть уменьшением частоты ударов /, сохраняя требуемый для нормального рабочего цикла расход воздуха за цикл

Уменьшение частоты ударов / может быть обеспечено: увеличением длины рабочего хода X, уменьшением площади сечения камеры прямого хода, уменьшением среднего давления рх, увеличением массы ударника М.

Для уменьшения частоты ударов / при сохранении длины хода X ударника и среднего давления рх, от схемы воздухораспределения требуется увеличение времени обратного хода ударника Т0БР. Это достигается установкой между управляемой передней камерой и выхлопным трактом упругого клапана, обеспечивающего постоянство длины рабочего хода ударника и необходимый уровень энергии удара. Дроссельное наполнение сжатым воздухом камеры обратного хода, площадь сечения которой больше, чем площадь сечения камеры прямого хода, обеспечивает практически неограниченное увеличение времени обратного хода Т0БР. Тем самым, достигается согласование пневмомолота с источником сжатого воздуха. Кроме того, упругий клапан может быть открыт в течении всего прямого хода ударника, исключив, тем самым сопротивление его движению.

Для проведения сравнительного анализа рабочих циклов молотов с одной управляемой рабочей камерой обратного хода с упругим клапаном и без него (последняя реализована во всех известных пневмоударных машинах для проходки скважин в грунте и забивания в грунт стальных труб - пневмопробойниках) при-

няты следующие допущения: давление сжатого воздуха в камере прямого хода постоянно, площадь сечения камеры равна меньшей площади ударника; процессы расширения и сжатия в камере обратного хода пневмопробойника протекают по политропическому закону с показателем и = 1,25; наполнение камеры обратного хода новым зарядом воздуха происходит по изохорическому и изобарическому законам; выхлоп сжатого воздуха происходит мгновенно; объём камеры обратного хода пневмомолота в момент удара равен нулю; силы трения равны нулю; перемещение ударника горизонтальное.

Рабочие циклы камер обратного хода пневмопробойника и пневмомолота с упругим клапаном представлены на рис. 2.

1 1Г 1 1 1 II 1 III II 1 1 0 9 1Я

ш 3 * « ч 11

У

V, » 7 ь " у « ' и

V?

Рис. 2. Рабочие циклы камеры обратного хода пневмопробойника а и пневмомолота с упругим клапаном 6\ Р - давление; Р0 - давление атмосферное; Р, - давление магистральное; Р, - давление выхлопа пневмомолота; Р3- давление конца сжатия; Р„ - давление выхлопа пневмопробойника или конца расширения; V- объём; К, - объём в момент удара; Уг- объем в момент выхлопа; У3 - объём при окончании наполнения; ¿, и ¿2 - работа, совершаемая за цикл

Работа камеры обратного хода I, пневмопробойника определяется площадью фигуры, ограниченной точками 1-2-3-4-5 (рис. 2а). Используя известные формулы термодинамики, получим

Ъ = РгГгН, (1)

где я = 1-Р

и-1 V*?

Хг(«-1)(1 и

(2)

Коэффициент открытия впускных отверстий ударника К1=Уг!У1 равен отношению объёма камеры обратного хода при окончании наполнения У} к её начальному ("мёртвому") объёму в момент удара \\. Коэффициент К2 = Р,/Р0 есть отношение стандартного сетевого давления Р, к атмосферному давлению Л, и оно постоянно. Степень сжатия - расширения воздуха в камере е = У2/У,. Работа камеры обратного хода /,г пневмомолота с дроссельным наполнением камеры обратного хода равна площади прямоугольника, ограниченного точками 910-11-12 (рис. 26).

Ь={Рг~Ро)-Г2- (3)

Давление Рг в камере обратного хода вследствие её наполнения через дроссельный канал можно считать постоянным. В этом случае оно определяется из

выражения Рг-Р, / у/, в котором у/ - соотношение площадей камер обратного и прямого хода.

Коэффициент повышения энергии удара IV равен отношению работ

1г и Л, камер обратного хода пневмомолота и пневмопробойника

цг = Ь. = (Р Р )—Я—. (4)

При равных объёмах У2 камер обратного хода пневмопробойника (со степенью расширения е = 1,8 и коэффициентом открытия 1,15, которые определяют рациональные настройки пневмопробойника) и пневмомолота (соотношение площадей ударника со стороны камер холостого и прямого хода цг = 1,5) коэффициент повышения энергии удара составит \¥ = 2.

Цикл работы пневмопробойника (рис. 2а) заканчивается расширением сжатого воздуха в камере обратного хода (линия 2-3) и его выхлопом (линия 3-4). Расход воздуха за один цикл Я,, приведённый к атмосферному давлению, вычисляется по формуле

Расход воздуха я2 за один цикл пневмомолота равен объёму воздуха, вытесненному из камеры обратного хода, так как после выхлопа сжатие воздуха в этой камере при прямом ходе ударника отсутствует. Поэтому

(б)

Коэффициент снижения удельного расхода воздуха и равен отношению удельного расхода к,/£, пневмопробойника к удельному расходу Н71 пневмомолота

ц = = (7)

Я2/£2 «2

Для равных объёмов Уг камер обратного хода пневмопробойника (е = 1,8; ЛГ,= 1,15) и пневмомолота (у/ = 1,5) при коэффициенте повышения энергии удара № = 2 коэффициент снижения удельного расхода воздуха составит и = 1,3.

Существенным недостатком устройства ударного действия с упругим клапаном является постоянное истечение сжатого воздуха из дроссельного канала в

атмосферу при рабочем ходе ударника, который увеличивается с ростом частоты ударов. Для устранения непроизводительного расхода в дроссельном канале ударника целесообразно установить клапан, закрывающий этот канал при прямом ходе ударника.

Устройство ударного действия, в котором реализованы вышеперечисленные требования, показано на рис. 3. Оно снабжено клапанами, управляющими камерой обратного хода и дроссельным каналом, и работает следующим образом. Сжатый воздух по патрубку 4 поступает в камеру 8 прямого хода, прижимает ударник 2 к наковальне 5. Через жиклёр 10, мимо клапана 9, по каналу 7 сжатый воздух поступает в камеру 6 обратного хода. В ней повышается давление, под действием которого ударник 2 перемещается назад с одновременным растяжением упругого кольца 11 и его скольжением по внутренней поверхности наковальни 5. При подходе кольца 11 к заднему торцу наковальни 5 камера 6 обратного хода открывается, кольцо 11 сжимается - происходит полный выхлоп сжатого воздуха из камеры 6 обратного хода по каналам 12 на поверхности ударника 2 через отверстия 13 в задней гайке 3 в атмосферу. Под действием давления в камере 8 прямого хода ударник 2 разгоняется и наносит удар по наковальне 5. Во время прямого хода ударника 2 камера 6 обратного хода постоянно сообщена с атмосферой. Это исключает возникновение воздушной "подушки", поскольку воздух вытесняется ударником 2 из камеры 6 в атмосферу.

5 6 11 7 2 9 10 12 8 4 1 13 3

Рис. 3. Принципиальная схема пневмомолота с упругим и инерционным клапанами в системе воздухораспределения: 1 - корпус; 2 - ударник; 3 - задняя гайка; 4 - патрубок; 5 - наковальня; 6 - камера обратного хода; 7 - канал в ударнике; 8 - камера прямого хода; 9 - инерционный клапан; 10 - дроссельный канал; 11 - упругий клапан; 12 - выхлопной канал; 13 - выхлопное отверстие; ри - давление в магистрали

При совершении прямого хода силы инерции действуют на клапан 9 в направлении, противоположном движению ударника 2 и прижимают его к дроссельному каналу 10. Это препятствует непроизводительному расходу сжатого воздуха. После нанесения удара ударник 2 в результате отскока от наковальни 5 движется назад. Клапан 9 продолжает двигаться по инерции вперед до соударения

своим нижним торцом с ударником 2. При этом открывается дроссельный канал 10, и сжатый воздух по каналу 7 поступает в камеру обратного хода 6. Под действием давления сжатого воздуха в этой камере ударник 2 вновь совершает обратный ход. Сечение дроссельного канала можно изменять установкой сменных жиклёров. Это даст возможность при снижении расхода воздуха сохранить энергию удара на прежнем уровне, что не позволяют сделать другие воздухораспределительные системы.

Таким образом, новая схема пневмомолота обеспечивает изменение структуры ударной мощности путем регулирования расхода воздуха и частоты ударов при сохранении энергии на одном уровне, а также получение в 2 раза большей энергии удара.

В настоящее время основные работы по удалению грунтового керна из трубы, забитой открытым концом, производятся самодвижущимся грунтозабор-ным устройством (желонкой), состоящей из приемной ёмкости и импульсного привода, в качестве которого используются пневмопробойники. Циклическое удаление керна характеризуется малой производительностью, большим объемом ручного труда, необходимостью использования тяговой лебёдки и грунтозаборно-го устройства с приводом ударного действия.

Существуют способы непрерывного удаления грунтового керна, например, размывание водяной струей, выбуривание, выдавливание сжатым воздухом. Последний способ является наиболее производительным, но не обеспечивает стабильности протекания процесса удаления керна. С целью ликвидации этого недостатка в ИГД СО РАН в 1997 году был разработан комбинированный способ, основанный на воздействии на керн статической и ударной нагрузки.

При его реализации на грунтовый керн со стороны переднего торца трубы воздействует статическая нагрузка, создаваемая давлением воздуха на поршень, а со стороны другого торца на трубу, одновременно действует динамическая ударная нагрузка. Для ее создания используется пневмомолот, с помощью которого была забита труба.

Рис. 4. Силы, действующие на грунтовый керн: Е- статическая сила от давления воздуха, действующая на керн; /■"/ - приведённая к центру масс сила инерции грунтового керна; - приведенная к центру масс, сила трения фунтового керна о внутреннюю поверхность трубы

Расчетная схема сил, действующих на грунтовый керн при новом методе очистки, представлена на рис. 4.

При ударе керн за счет сил инерции стремится остаться на месте. Относительно же трубы статическим давлением он перемещается к разгрузочному окну. Движение керна из разгрузочного окна имеет пульсирующий характер с частотой, равной частоте ударов. После каждого удара керн перемещается и останавливается в ожидании следующего удара. Чем больше энергия удара, тем на большее расстояние перемещается керн в трубе. Динамическая ударная нагрузка является основным движущим фактором, а статическая сила - вспомогательным.

Рассмотрим условие перемещение керна в трубе как процесс, при котором движущие силы преодолевают силу сопротивления F1. Движущие силы включают в себя действующую на поршень статическую силу и силу инерции действующую на грунтовый керн при ускоренном движении трубы после удара

+ (8)

Сила сопротивления^ представляет собой сумму двух сил трения: от веса грунтового керна и от внутреннего давления в грунтовом керне Ргр, создаваемого силой Р

Ъ (9)

Определим эти составляющие:

^= , (Ю)

где т - масса грунта, находящегося в трубе, кг; у- плотность грунта в естественном состоянии,кг/л«5; 1тр - длина трубы, й - внутренний диаметр трубы, ц - коэффициент трения грунта по стали; % - ускорение свободного падения, м ■ с'1.

Давление р в поршневой камере распространяется на всю длину уплотненного грунтового керна и прижимает его к внутренней цилиндрической поверхности трубы. Сила трения определится по формуле

Р1г-ц-р-я-с1-1тр-е, (11)

где е - коэффициент уплотнения грунта, уменьшающий длину керна в результате его уплотнения.

При отсутствии удара и при действии только статической силы Р выталкивание грунтового керна из трубы длиной 1тр без грунтовой пробки произойдет в случае, если условный коэффициент трения /убудет равен

1

Л-р

У 1яр +

Если ¿ = 0,255 м, р = 0,6 МПа, г = 1770 кг/м\ ¿' = 9,81 лес"2; г - 0,75, ТО 0,084

Ау

(13)

Это означает, что для выталкивания давлением поршня грунтового керна из трубы длиной всего 1 м внутренняя поверхность трубы должна иметь коэффициент трения с грунтом цу = 0,084. С увеличением длины керна до 20 м коэффициент трения должен быть уменьшен еще в 20 раз. Такой небольшой коэффициент трения возможен лишь при возникновении аномально низкого трения. Следовательно, встречное ударное воздействие на трубу создает такие условия, при которых возникает сверхнизкое трение.

Третья глава содержит результаты аналитического исследования пневмо-молота с упругим клапаном, связанные с определением основных конструктивных размеров и параметров пневмомолота.

Площадь выпускного отверстия 5„, из камеры обратного хода в атмосферу пропорциональна площади сечения камеры обратного хода

5,=АГ„Л. (14)

Она должна быть меньшей либо равной сечению кольцевого отверстия, образованного между открытым упругим клапаном и его седлом. Площадь кольцевого отверстия в результате растяжения (сжатия) кольцевого упругого клапана определяется его допустимой линейной деформацией, которая не должна превышать 10 % от его диаметра (рис. 6). Соответственно коэффициент площади выпускного сечения, принятый как отношение площадей выпускного сечения и сечения камеры обратного хода, не должен превышать 0,2.

Кз

0.6 0.5 0.4 0,3 0.2 0.1 0

I

2 1 ^ > К«=0,4 _

3 \

К»®0 023

I, )/с

Рис. 5. Коэффициенты площади выхлопного сечения Ка в зависимости от частоты ударов / при разной длине хода ударника X: 1 - X = 0,1 ж; 2 - X = 0,2м; 3 - X = 0,3м

Достаточный размер выпускного сечения определен из условия выхлопа сжатого воздуха из камеры обратного хода за время, с момента открывания выпускного отверстия и до прихода ударника, движущегося по инерции, в крайнее заднее положение.

Если выполнить основные условия полного выхлопа (вытеснение воздуха и время срабатывания упругого клапана), то коэффициент ка площади выпускного сечения может находиться в пределах от 0,023 до 0,4 (рис. 5). Если увеличить время с момента открывания клапана и до прихода ударника в крайнее заднее положение, то можно уменьшить площадь сечения выпускного отверстия. Это достигается за счёт увеличения рабочего хода X (рис. 5).

Условия работоспособности упругого клапана

Все функции элементов кольцевого упругого клапана (корпуса, мягкой части клапана, пружины) выполняет одна деталь - резиновое кольцо (рис. 6).

Рис. 6. Упругий клапан при подвижном контакте с седлом: а - кольцо в свободном состоянии; б - открытое состояние клапана; в - закрытое состояние клапана; г - контактная зона клапана с седлом: 1 - резиновое кольцо; 2 - ударник; 3 - наковальня; В- ширина кольца; Н- высота сечения; - диаметр наковальни (седла клапана); - наружный диаметр кольца в свободном состоянии; О0 - наружный диаметр кольца при открытом состоянии клапана; - внутренний диаметр кольца при закрытом клапане; </тш - внутренний диаметр кольца в свободном состоянии; ¡}а - внутренний диаметр кольца при открытом состоянии клапана; р2 - давление в камере обратного хода; ра - атмосферное давление; ра - давление в зоне контакта клапана с седлом; ДА" - наибольшая величина деформации клапана; у - наибольший размер контакта клапана, р - угол контакта клапана; - площадь сечения выпускного отверстия кольцевой формы

.1

Принцип действия клапана основан на растяжении кольца в радиальном направлении под действием давления в камере обратного хода, которое сопровождается деформацией кольца и возникновением в ней упругой силы. При этом сохраняется герметичность и давление в камере.

Сжатие кольца и открывание выпускного атмосферного отверстия при крайнем заднем положении ударника происходит под действием упругой силы. Наружный диаметр £>„„„ (рис. 6а) кольца в свободном состоянии меньше наружного диаметра Р0 (рис. 66) при открытом состоянии клапана, т.к. для увеличения скорости срабатывания кольцевой клапан имеет предварительную деформацию.

Прижимающая клапан к седлу сила от действия давления уравновешивается упругой силой Епруж, реакцией И со стороны седла на клапан в зоне их контакта и силой атмосферного давления, действующей на клапан со стороны выпускного отверстия.

Для надёжной герметизации камеры необходимо, чтобы давление ра в зоне контакта клапана с седлом было больше в К>т раз, чем давление рг в камере обратного хода.

где Ку„;] - коэффициент уплотнения; > 1,1.

При закрытом состоянии клапана под действием давления в камере обратного хода происходит прижатие клапана к боковой поверхности кольцевой канавки ударника, которое сопровождается разворотом его сечения на угол ¡3. В результате этого разворота образуется угол р между клапаном (резиновое кольцо 1) и седлом (наковальня 3) (рис. 6в). По мере движения ударника происходит растяжение и скольжение кольца 1 по конической поверхности наковальни 3 с прижатием к ее внутренней поверхности. При растяжении кольца увеличивается внутренняя сила N, которая направлена перпендикулярно поперечному сечению кольца. Ее действие направлено против растягивающего и прижимающего силового воздействия.

В контактной зоне между кольцом и наковальней происходит местная деформация наружной поверхности кольца 1 на величину АХ, и в результате реакции седла на клапан возникает местное давление р„, меняющееся от максималь-

Рприж = Рг ■ = Рг 4«, В, Д = 0,5-р^й^-у,

(15)

(16)

(17)

(18)

Рк* - ' Рг >

(19)

ного значения до нуля (рис. 6г). Применение более жесткого материала и увеличение угла контакта клапана р способствует повышению местного давления ры в зоне контакта. Однако при этом увеличивается упругая сила и снижается допустимая радиальная деформация растяжения, что отрицательно сказывается на стабильности работы молота. Кроме этого, следует улучшать чистоту поверхности седла клапана, т.к. микронеровности поверхности нарушают герметизацию.

В пределах пятна контакта вследствие разворота на угол р давление непостоянное и имеет наибольшее значение, равное

где - проекция площади контакта клапана с седлом.

Действие упругой силы можно заменить действием двух внутренних сил N, приложенных к центрам поперечных сечений кольца

Наибольший размер контакта клапана

Частота ударов и площадь сечения впускного отверстия в камеру обратного хода

Величина сечения калиброванного отверстия влияет на продолжительность Тоьр обратного хода ударника и частоту ударов /. Чем больше тем меньше Т0ЕР и выше частота /.

Продолжительность прямого хода Тш, ударника определится из условия равноускоренного движения ударника до предударной скорости иу, т.к. равнодействующая сил, действующих на ударник, имеет постоянное значение.

Для пневмомолотов с ходом ударника X > 0,1м и частотой ударов /<3с' при дроссельном наполнении камеры обратного хода скорость движения ударника назад можно принять постоянной. Поэтому Т0БГ ударника определится как ход, делённый на скорость его движения, которая зависит от скорости истечения ид воздуха из жиклёра сечением соотношения площадей ц/ и сечения камеры прямого хода Частота ударов

(20)

(21)

Сечение калиброванного отверстия х- ш-.Ч. А'-ш-.Ч.

Масса инерционного клапана, требуемая для закрытия калиброванного отверстия при прямом ускоренном ходе ударника массой М, определится

Коэффициент Кд увеличения силы инерции, учитывающий аэродинамическое сопротивление закрытию клапана, равен

а: =.2. А. (26)

м Б,

При использовании пневмомолота для забивания вертикальных труб необходимо дополнительно учитывать влияние веса ударника на увеличение энергии и уменьшение частоты ударов.

Четвертая глава содержит экспериментальное исследование пневмомолота на стенде.

Для исследования и испытания пневмомолота разработан и изготовлен стенд с поглотителем энергии, выполненным в виде камеры со стальным диском-поршнем и резиновым уплотнителем, заполненной измельченной древесиной. Крепление пневмомолота на стенде осуществлялось стяжным устройством.

При забивании трубы в грунт перемещение корпуса пневмомолота под действием одного удара зависит от энергии удара, диаметра и длины трубы, а также от грунтовых условий. Осевая деформация системы труба-грунт составляет от нескольких миллиметров до сантиметров в зависимости от энергии удара. Конструкция стенда обеспечивала испытание пневмомолота в течение нескольких часов и имитацию движения корпуса пневмомолота в пределах амплитуды фактических перемещений системы пневмомолот-труба-грунт для записи индикаторных диаграмм давления воздуха в камерах.

Для регистрации закрытого состояния инерционного клапана пневматический молот (рис. 7) снабжался подвижным контактным датчиком - стальным жиклером 7, расположенным в резьбовом отверстии резинового седла 16. Электрическая цепь включает: корпус 1, ударник 2, инерционный клапан 8, жиклёр 7, пружина 14.

Индикаторные диаграммы давления в камерах прямого (линия рО и обратного (линии р2) хода, отметок ударов (линия 1), крайнего заднего положения ударника (линия 2), и положений инерционного клапана (линия 3) представлены

т - Кд- М ■ —

° с

(25)

на рисунке 8. Продолжительность: одного цикла работы пневмомолота - т; прямого хода ударника - Г,; обратного хода - Тг.

Рис. 7. Схема размещения датчиков для исследования пневмомолота с упругим и инерционным клапанами в системе воздухораспределения: 1 - корпус; 2 - ударник; 3 - наковальня; 4 - хвостовик; 5 - патрубок; 6 - резиновое кольцо; 7 - жиклёр; 8 - инерционный клапан; 9 - рукав; 10 - камера прямого хода; 11 - камера обратного хода; 12 - выпускные пазы; 13 - резиновый демпфер; 14 - пружина растяжения; 15 - подпружиненный контакт; 16 - резиновое седло; 17 -полиэтиленовое кольцо; (I - диаметр калиброванного отверстия; X - длила рабочего хода ударника; Д1 и Д2 - датчики давления; Л - акселерометр; БУ - блок усилителей; ОС - осциллограф; БК - контактный блок

При рабочем ходе ударника на линии 3 наблюдается несколько контактов клапана с жиклёром, свидетельствующие о том, что клапан совершает колебательные движения. Сила инерции, вызванная ускоренным движением ударника вперед, не может быть причиной колебаний клапана, т. к. давления в камерах достаточно стабильны. Следовательно, колебательные движения клапана вызваны потоком сжатого воздуха, создающим переменное по величине аэродинамическое сопротивление. Об эффективности работы клапана следует судить по суммарной продолжительности закрытого состояния жиклёра Т3 при прямом ходе ударника. Для пневмомолота с массой ударника 70 кг наибольшая суммарная продолжительность закрытого состояния клапана составляет Тг = 0,062 с при й = 7 мм (рис. 9а), что занимает 70 % от времени прямого хода 7] = 0,088 с.

Повышение эффективности работы клапана можно достигнуть уменьшением сечения жиклёра, однако, при этом снижается скорость обратного хода ударника и частота ударов пневмомолота. Поэтому лучшим способом повышения эффективности следует считать увеличение массы инерционного клапана.

а) диаметр жиклера (1-7 мм

Т =0.И с

р, МПа

0.6 О Л

0.2 О

-П_ПГ

б) диаметр жиклера д- 9 мм

Т =0,326 с

Л_Ш—1Л_

XII—1_П_

6) диаметр жиклера д= 11 мм

06

О Л

0.2 О

МПа 0,192 с Т,*0,088с 1 /

¡V - ' I'

Г—, —-_, 1 1 V :— ^ ^^-- 1 1 и 2 \ 1 1 ^ \| 0.2 / 0.3 Гч££_ 1 К ' ,

_Л_Л

Рис. 8. Индикаторные диаграммы давлений с отметками крайнего переднего и заднего положения ударника и закрытого состояния инерционного клапана пневмомолота с массой ударника 70 кг при разных сечениях жиклера

г,% 80 70 60 50 40 30 20

/ /

' /

/ / »1

/ /

/

и 1 £ Л 4 Э

Рис. 9. Относительная продолжительность г = \00-Т}/Т},% закрытого состояния клапана при изменении коэффициента увеличения силы инерции /¡^(формула 26): №1 - пневмомолот с массой ударника 40 кг; №2 - с массой 70 кг

Измеренный фактический расход воздуха пневмомолота Массовый или объемный расход воздуха определялся расходомером марки DS-300 производства компании CS Instruments (Германия), который относится к классу термических (термоанемометрических) измерительных приборов.

Измерение расхода воздуха пневмомолота, соответствующего определенному диаметру калиброванного отверстия жиклера 7, проводилось в течение 2,5 минут с периодичностью считывания 5 секунд. Полученные эмпирические зависимости представляли собой функции изменения во времени скорости воздушного потока в (м/с), и мгновенного проточного расхода в (м3/мин). Кроме этого, определялся общий объем потребленного сжатого воздуха за рассматриваемый временной промежуток (150 с) в м3. По данным, полученным в результате измерений, при помощи программы Microsoft Office Excel 2007 были определены средние значения параметров расходной характеристики пневмомолота.

Одним из объектов исследований являлся пневмомолот с массой ударника 70 кг со сменными жиклёрами диаметром 5, 7, 9 и 11 мм.

Прямой постоянный расход воздуха из малого сечения жиклёра диаметром 5 мм в атмосферу (линия 1 на рис. 10) практически совпадает с усредненным расходом воздуха через работающий пневмомолот без инерционного клапана (линия 2 на рис. 10). При работе пневмомолота с инерционным клапаном частота ударов и расход воздуха уменьшаются (линия 3 на рис. 10).

Расход воздуха, мэ/ мин

i / 'í"

/fS-Э

SM

1 !4,8

1 S 1 3.4 ¡

2,4 £ ; ;

i

Г-Обмм | 4 07мм !ч 09м*

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Сечение жиклера, см2

Рис. 10. Расходная характеристика пневмомолота с массой ударника 70 кг в горизонтальном стенде: 1 - постоянный расход воздуха через жиклёр в атмосферу; 2 - без инерционного клапана; 3 - с инерционным клапаном

Расходные характеристики для пневмомолотов с другими массами ударника имеют похожий характерный вид. На рис. 11 зависимость расхода воздуха от частоты ударов для машин с разной энергией удара. Частота ударов для разных

23

сечений жиклёра определена по результатам обработки индикаторных диаграмм давления.

Уменьшение частоты ударов пневмомолота приводит к снижению не только общего (рис. 11), но и удельного расхода воздуха вследствие более эффективной работы инерционного клапана.

Частота ударов, Гц

Рис. 11. Расход воздуха при разной частоте ударов для пневмомолотов с массами ударника: 1 -70 кг; 2 -130 кг; 3 - 190 кг; 4 - 320 кг; 5 - 500 кг

Сравнение с пневмомолотами, выполненными по аналогичной пневмо-пробойникам схеме, показывает, что в пневмомолотах Тайфун удельный расход воздуха имеет меньшее значение (рис. 12).

Удельный расход воздуха, КЗ-'м'/Дж

Олиевмопробойники Шпиео«омолоты

Рис. 12. Удельные расходы воздуха пневмопробойников и пневмомолотов при наибольшей частоте ударов для этих машин: СО-134 - 4,1 Гц; Тайфун-70 - 3,6 Гц; СО-166 - 3,8 Гц; Тайфун-190 - 2,7 Гц; М-200 - 3,2 Гц; Тайфун-320 -2,1 Гц; М-400 - 2,8 Гц; Тайфун-740 - 1,4 Гц

При одинаковых настройках увеличение массы ударника в пневмомолотах Тайфун приводит к снижению удельного расхода воздуха (рис. 12).

Энергия и частота ударов пневмомолота при изменении площади сечения калиброванного отверстия.

Целью экспериментального исследования является определение частоты ударов и энергии удара при изменении площади сечения калиброванного отверстия в пределах работоспособности пневмомолота. Оно осуществлялось путем записи и обработки с использованием теоремы Б. В. Суднишникова о движении массы под действием силы, заданной в виде функции времени индикаторных диаграмм давления в камерах прямого и обратного хода с отметками переднего и крайнего заднего положения ударника. В качестве исследуемых объектов были взяты пневмомолоты одной конструкции без инерционного клапана, имеющие одинаковые ударники массой М - Ъ кг, диаметр и длину корпуса, но разную длину хода X до начала выхлопа. Из приведенных на рисунке 13 графиков следует, что во всем диапазоне изменения сечения калиброванного отверстия энергия ударов пневмомолота практически постоянная.

Ц> Дж 160

140

120

100

80

60

40

20

0

3

2

*

1

50

Рис. 13. Зависимость энергии удара 1.ф пневмомолота от сечения отверстия в жиклёре ¿V 1 -для пневмомолота №1 (X = 0,03л<); 2 - №2 (X = 0,06м); 3 - №3 (X = 0,12.«); расчетная энергия I удара показана пунктирными линиями

Для построения графиков (рис. 13 и 14) использованы результаты записи и обработки индикаторных диаграмм давления, часть из которых для пневмомолота № 2 приведены в таблице 1.

Таблица 1.

№

Р»1«,МПо жиклер 7 мм, »>10,7 Гц, Хф.75,5мм

Индикаторная диаграмма давлений.

Частота ударов / при диаметре жиклера

<1.

Фактическая энергия удара Ьф при ходе ударника Хф.

й = 1 мм Т = 0,094с 0,035с Г2 = 0,059с / = 10,7 Гц

Хф = 75,5лш Ьф=&0,\Дж

'.л.МПа жиклер 6.5 мм, М0,<. Ги. Х,»66,5мм "

• РС "р

с! = 6,3лш Г = 0,096с Г, = 0,033с Г2 = 0,063с /=Ю,4 Гц

Хф = 66,5 мм 1ф = 77,6 Дж

3.

(1 = 3,6жи Г = 0,156с Т, = 0,029с Г, = 0,127с / = 6,4 А,

а = 3 мм Т = 0,233с Г, = 0,029с Тг = 0,204с 7" - 4,ЗГц

Хф = 60мм Г = 78,5 Дж

Хф = 58 мм

Примечания; Г- про/дашительность цикла работы, с; Г, - продолжительность прямого хода ударника, с; Г2 - продолжительность обратного хода ударника, с.

Более интенсивный рост частоты ударов / происходит в начале частотного диапазона при увеличении сечения отверстия в жиклёре до 20 мм2. Приближаясь к верхней границе частотного диапазона, влияние сечения отверстия в жиклёре на частоту / резко уменьшается (рис. 14).

Рис. 14. Частота ударов / пневмомолота при изменении сечения отверстия в жиклёре : 1 -для пневмомолота №1 (X = 0,03л(); 2 - №2 (X = 0,06.«); 3 - №3 (X = 0,12л<)

Минимальное значение отношения продолжительности Т2 обратного хода к продолжительности Г, прямого хода составляет Ст = 1,55 при любом рабочем ходе ударника хф (рис. 15). Это означает, что верхний уровень частотного диапазона пневмомолота с упругим клапаном имеет ограничение независимо от дальнейшего увеличения сечения отверстия в жиклёре .?„, т.е. существует предельное значение площади сечения жиклёра, при котором дальнейшее увеличение частоты / ударов возможно только за счёт уменьшения хода X ударника до выхлопа. При этом уменьшится не только продолжительность Г2 обратного хода, но и прямого Т, хода. Уменьшение частоты / ударов возможно только за счёт увеличения хода X ударника до выхлопа при минимально возможном сечении жиклёра в работающем пневмомолоте.

Рис. 15. Отношение Ст продолжительности обратного хода к продолжительности прямого хода: 1-для пневмомолота№1 (Х=0,03м); 2-№2 (Х=0,06м)\ 3-№3 (Х=0,12 м)

Пятая глава содержит результаты исследования процессов трансформации ударного импульса в энергопоглотителе и удаления фунтового керна из трубы комбинированным способом.

Для снижения амплитудных усилий в узлах различных устройств, подвергаемых ударным нагрузкам, используют поглотители энергии — демпфирующие элементы. Материал этих элементов, его плотность и другие физико-механические характеристики существенно изменяют параметры ударного импульса. Поэтому поиск новых демпфирующих материалов, позволяющих создавать поглотители энергии с заданными и регулируемыми характеристиками, имеет важное практическое значение.

Целью исследований является выбор материала и параметров поглотителя энергии, которые обеспечат его высокую надежность и изменение усилий, возникающих в раме стенда при испытании пневмомолота. Идея работы заключается в управлении амплитудными усилиями путем создания определенного давления в слое демпфирующего материала, которое изменяет условия прохождения волны деформации, и выявлении зависимости деформации демпфирующего материала от энергии удара, толщины слоя и величины внутреннего статического давления в нем.

уплотняемых материалах: 1 - опора; 2 - направляющая струна; 3 - гидронасос; 4 - гидродомкрат; 5 - манометр; 6 - исследуемый материал; 7 - дополнительная масса; 8 - цилиндр; 9 - го-мерительная мембрана; 10 - ступенчатый поршень; 11 - траверса; 12 - ударник; 13 - тяга; 14 -тегооусилитель; 15-цифровой осциллограф; 16-акселерометр

В качестве демпфирующих материалов были исследованы кварцевый песок, грунт (суглинок), солидол и измельченная древесина. Предварительные оценочные эксперименты показали, что при воздействии ударного импульса на кварцевый песок и суглинок происходит измельчение материала и превращение его в пыль. При использовании солидола не происходит эффективного снижения ам-

ппитуды ударного импульса. Кроме этого, требуется герметизация энергопогла-тителя.

Поэтому в качестве демпфирующего материала для дальнейших исследований была выбрана измельченная древесина (в виде стружки или опилок), которую сложно подвергнуть дальнейшему разрушению.

Стружка помещалась в поршневую камеру стенда (рис. 16) и предварительно прессовалась при 10 МПа. Измерялась толщина материала, затем гидравлическим домкратом устанавливалось исходное статическое давление в нем. Наносился удар по ступенчатому поршню, в результате чего в стружке формировался импульс давления, действующий на тензодатчик измерительной мембраны.

После первого удара импульс давления имел вид, показанный на рисунке 17. Он был зафиксирован при И = 30 мм, II =0,5 м и р - 4,8 МПа. Значительное остаточное давление на мембрану после удара объясняется наличием сил трения древесины о внутреннюю поверхность камеры.

Рис. 17. Давление на нижней стороне камеры с демпфирующим материалом, определяемое по деформации измерительной мембраны

На осевую деформацию Дй демпфирующего материала влияет не только рост энергии удара, а также толщина его слоя И и величина предварительного давления (рис. 18). Подбор этих факторов позволяет приблизить имитацию перемещения пневмомолота в стенде к реальным условиям работы.

Относительная деформация ск демпфирующего материала

Ек - — ■ 100%. (27)

И

При сжатии демпфирующего материала происходит его перемещение относительно внутренней цилиндрической поверхности камеры вперед, которое сопровождается трением и потерей энергии удара. Максимальное перемещение частиц демпфирующего материала, равное ДА, происходит вместе с поршнем. Нулевое перемещение происходит возле измерительной мембраны. Среднее переме-

щение частиц материала по внутренней цилиндрической поверхности равно половине от максимального перемещения ДА.

г „,%

,% 14 12

10 <

б 4

2 0

___3

---2 1 |

Рис. 18. Относительная деформация ск демпфирующего материала толщиной А при изменении предварительного давления р; 1 - 4,25 Дж; 2 - 8,5 Дж; 3 - 12,75 Дж

Если приравнять энергию удара к работе силы трения, то можно определить максимальную толщину демпфирующего материала в стенде, при которой произойдет полное поглощение энергии удара. Максимальная толщина демпфирующего материала в стенде, при которой произойдет полное поглощение энергии удара на этапе упругого сжатия демпфирующего материала

(28)

Увеличение коэффициента трения / способствует пропорциональному росту работы силы трения и позволит уменьшить толщину А.

Диаметр поршневой камеры определяется энергией удара Ь, максимальным давлением рт,, возникающим при перемещении ДА поршня.

</ =

._________Ь.__С29)

Результаты исследований обеспечили создание стенда, имитирующего условия работы пневмомолота при забивании трубы в фунт. Они свидетельствуют также и о возможности получения ударного импульса с необходимыми характеристиками на рабочих органах устройств ударного действия, например, грунто-заборного в момент наполнения приемной капсулы грунтом.

Перемещение грунтового керна под действием статического давления с одновременным ударным воздействием на трубу

Рис. 19. Очистка трубы диаметром 48 мм и длиной 7 м на лабораторном стенде при статическом давлении на керн сжатым воздухом и при ударах по трубе ударником массой 0,5 кг

Для проверки фактической возможности разгрузки керна из трубы была выполнена лабораторная апробация данного метода (рис. 19).

Труба заполнялась грунтовым керном (влажный суглинок, плотность 2 г/см3, влажность 15 %) вручную, для ликвидации пустот керн слегка уплотнялся. Труба с керном была зажата между резиновыми пластинами в тисы (рис. 19). Давление воздуха 0,6 МПа. С трубой был соединен мини пневмомолот с массой ударника 0,5 кг, энергией удара 4 Дж и частотой 20 с 1.

По результатам физических экспериментов построена точечная диаграмма (рис. 20), где показана зависимость скорости выхода грунтового керна из трубы от времени статического и динамического воздействия, на которой значения соединены отрезками.

На участке 1 под действием приложенных к фунтовому керну статических и динамических сил происходит его уплотнение. На 2 - начало выхода грунта из трубы, уплотнение грунтового керна и повышение в нем давления. На участке 3 рост внутреннего давления в керне прекращается, увеличение скорости выхода грунта происходит за счёт уменьшения площади контакта керна с трубой и силы трения. Внутреннее давление в керне возле поршня максимальное, вблизи окна оно минимальное. Средняя величина перемещения керна относительно трубы за один удар на 3 участке составила х = 0,25 мм/удар. На участке 4 заканчивается выход грунта, который сопровождается быстрым уменьшением силы трения до нуля.

Рис. 20. Зависимость скорости выхода грунтового керна из трубы от времени внешнего статического и динамического воздействия

Выход грунтового кер на из окна не происходит:

- при раздельном приложении статической и ударной нагрузки;

- при снятии статической нагрузки процесс постепенно прекращается;

- остановка пневмомолота приводит к мгновенному прекращению процесса;

- если изменить направление приложения статической нагрузки на противоположно и место выхода керна - с другого конца, то разгрузка трубы становиться невозможной;

- при недостатке влаги в грунтовом керне очистка трубы малого диаметра невозможна.

Шестая глава содержит основы проектирования пневмомолота для забивания труб.

Исходными данными для проведения расчёта основных параметров являются: энергия удара Ь (Дж) в горизонтальном положении и наибольший расход воздуха Q (м3/с).

Таблица 2. Методика расчёта основных параметров пневмомолота

№ Наименование параметра. Расчётная формула.

1. Масса ударника, га- м = 2-1/1)/; иу - предударная скорость; и„ =4-4,5 м/с.

2. Рабочий объем камеры прямого хода, м3 К = ЦР.х > Рх ~ среднее избыточное давление в камере прямого хода при рабочем ходе ударника; рх =0,5 -0,55 МПа.

3. Длина хода Х(м) ударника до выхлопа. Кх > 1 - длинноходовой пневмомолот; Кх<\- короткоходовой пневмомолот.

Диаметр камеры прямого хода 0,,м. А-Г71-- Vя-кх-рх

Площадь (м/ сечения камеры прямого хода. с -^'А2 4 •

4. Наибольшая частота (с ') УДаРов при расходе воздуха <2 (м/с). /п., = £?/(?' Ц; где 9 - удельный расход воздуха; д = (0,22 - 0,29) • 10~* мъ ¡(Вт • с).

5. Наименьшая частота (с1) ударов. /тш = /Шх/С/ \ степень регулирования С/=2.

Наименьший расход воздуха <2Мп, м3/с. бпип Й Уаая ^ '

6. Площадь сечения 5, (м2) цилиндрической части камеры обратного хода. 52 V - соотношение площадей; рекомендуется (^ = 1,5-1,6.

Диаметр А (м) камеры обратного хода.

7. Наружный диаметр А„п (м) кольцевого клапана. 5„„.. - наибольшая деформа- ¿>гаах +1 ция материала клапана; оШУ = 0,12 - 0,15.

8. Наружный диаметр Па (м) кольцевого клапана на ударнике. А = А,,„ • +1); гае .....- предварительная деформация растяжения материала кольцевого клапана; рекомендуется = 0,03 - 0,05.

9. Наружный диаметр о0(м) кольцевого клапана при переднем положении ударника. А', = 0,99-Д.

10. Наименьшая площадь сечения камеры обратного хода м2. " 4 '

11. Условие работоспособности пневмомолота при его вертикальном рм - избыточное давление в магистрали.

положении "вниз".

12. Площадь (м2) сечения выпускного отверстия.

13. Условие полного выхлопа воздуха до прихода ударника в крайнее заднее положение выполняется при достаточно большой продолжительности г„ выхлопа. к>к- А' = —; ' * V . = 2-х Г р, V 2-Х2 ' "■".■'.и Г* „„(^.х)' р, = 0,7МПа - давление в магистрали; р0 = 0ХМПа - атмосферное давление; иа - скорость выхода воздуха в атмосферу.

14. Диаметр калиброванного отверстия с?, м. Х-*"* ; Ы4 = 150Л,.С- -»я- (1 2-Х] средняя скорость движения воздуха через жиклёр по результатам экспериментов.

15. Диаметр (м) магистрального канала в камеру прямого хода. £/,=(2,7-3,5)-^; - диаметр калиброванного отверстия, соответствующий /П1Х.

16. Масса т(кг) инерционного клапана. с т = Кд -М-—"1'-', кд - коэффициент увеличения силы инерции; Кд = 1,6-2,0.

Рис. 21. Машина для забивания труб в грунт: 1 - корпус; 2 - наковальня; 3 - ударник; 4 - хвостовик; 5 - патрубок; 6 - стебель; 7 - резиновое кольцо; 8 - резиновое седло; 9 - жиклёр; 10 -упорное кольцо; 11 - инерционный клапан; 12 - клапан; 13 - стальное кольцо; 14 - гайка; 15 -рукав; 16- полиэтиленовое кольцо; 17-сяушща; 18-демпфер; 19-гайка; 20-штуцер

Требования к конструкции пневлюмолота при его изготовлении В ударнике не должно быть поперечных окон. Для повышения долговечности уплотнителя необходимо:

-уменьшить контактные напряжения между зеркалом цилиндра и неметаллическим кольцом до уровня 1,2 -1,5 от давления в уплотняемой камере;

-направляющую для ударника выполнить вне поверхности, по которой скользит уплотнитель.

Для надёжной работы пневмомолота радиальные зазоры в основных деталях следует увеличить.

Седьмая глава содержит внедрение и результаты промышленных испытаний.

Соотношение энергии удара и диаметра забиваемой трубы

Анализ большого количества данных, полученных в ходе выполнения этих работ, свидетельствует о том, что энергия удара (кДж), требуемая для забивания в грунт труб открытым концом в диапазоне диаметров 0,3-1,4 м, может быть определена по формуле

£ = /№?>) = 9,7-ЫТР-иб. (зо)

При забивании труб меньшего диаметра методом виброударного прокола, сила трения по боковой поверхности во много раз больше силы лобового сопротивления. При малом диаметре трубы, забиваемой закрытым концом в грунт, сила трения по боковой поверхности больше силы лобового сопротивления. Именно сила трения по боковой поверхности является определяющей при прокладке трубной плети большой длины. Поэтому можно принять линейную зависимость энергии удара от диаметра трубы, забиваемой в грунт закрытым концом. С учетом этого требуемая для забивания труб диаметром 0,1-0,3 м энергия удара (кДж) может определяться по формуле

1 = Л^) = 3-Й?те- (31)

При наличии нескольких пневмомолотов с разной энергией удара целесообразно забивание первой секции трубной плети начинать пневмомолотом с меньшей силой отдачи и энергией удара. Самый мощный пневмомолот следует применить при уменьшении скорости продвижения трубы в грунте до 1-2 м/час.

Главный параметр пневмомолота

Созданные в ИГД СО РАН после 1993 г. новые пневмомолоты для забивания труб благодаря одинаковому устройству и общему принципу работы системы воздухораспределения получили общее название "Тайфун". Число в названии означает главный параметр пневмомолота - массу ударной части. Этот параметр позволяет определить энергию удара исходя из заданной предударной скорости иу= (4,0 - 4,5) м/с при номинальном избыточном давлении сжаггого воздуха р„= 0,6 МПа.

В настоящее время изготовлены и испытаны пневматические молоты с массой ударной части от 0,4 до 1000 кг. Пневмомолоты Тайфун с массой ударника 0,4; 1; 2; 8 кг - разработаны и изготовлены для физического моделирования процессов взаимодействия с грунтом рабочих органов проходческих комплексов. Пневмомолоты Тайфун с массой ударника 40, 80 и 100 кг длиной до 1 м разработаны для привода грунтозаборного устройства. Они могут быть использованы в качестве машин для разрушения старых труб в грунте с целью замены их новыми.

Для забивания труб-кожухов и выполнения других специальных строительных работ созданы пневмомолоты серии Тайфун с массой ударника 70, 130, 190, 320, 500, 740 и 1000 кг.

|

Прокладка подземных коммуникаций и погружение вертикальных элементов в грунт пневмомолотами Тайфун

Рис. 22. Бестраншейная прокладка стального кожуха диаметром 1020 мм для телефонных кабелей пневмомолотом Тайфун-740 под автодорогой Новосибирск - Омск в районе аэропорта Толмачево

Рис. 23. Очистка трубы диаметром 530 мм от грунтового керна при помощи кассетной желонки с приводом от пневмомолота Тайфун-40 в г. Обь

Каждый пневмомолот из типоразмерного ряда был подвергнут полным промышленным испытаниям при выполнении многочисленных подземных переходов и при сооружении подпорных стен на объектах не только города Новоси-

36

бирска, но и в других городах России. Фрагменты этих работ представлены на рис. 22 - 26.

Срок службы пневмомолотов зависит от интенсивности эксплуатации и в среднем он составляет 3 - 4 г. Для некоторых образцов он превышает 7-10 лет. При использовании пневмомолотов для забивания вертикальных труб срок эксплуатации ниже вследствие выполнения увеличенных объемов работ при повышенной энергии удара и увеличенных напряжениях в корпусных деталях.

Рис. 24. Бестраншейная прокладка открытой стальной трубы-кожуха для электрического кабеля под улицей Демьяна Бедного в г. Новосибирске. Выход грунтового керна из разгрузочного окна под одновременным воздействием удара пневмомолотом Тайфун-70 и давления сжатого воздуха

Начиная с 1996 г. и по настоящее время, ежегодно заключается и выполняется большое количество хозяйственных договоров и международных контрактов на поставку пневмомолотов Тайфун в десятки городов Российской Федерации и в другие страны. Общее количество проданных в России машин - более 50 штук. В Польшу и Литву продано 8 пневмомолотов.

Рис.25. Сооружение основания опоры линии электропередачи пневмомолотом Тайфун-190 на болоте в зимних условиях: машина на свае (слева) и две сваи, забитые в дно болота

Рис. 26. Сооружение подпорной стены в грунте при строительстве станции метро "Березовая роща" в Новосибирске открытым способом: пневмомолот Тайфун-500 в работе (слева) и ряд двутавров, забитых в грунт пневмомолотом

Общая сумма выполненных только за период с 2001 по 2008 г. договоров составила 15 459 175 руб.

В апреле 2000 г. пневмоударные машины «Тайфун» были представлены и получили Золотую медаль на Международном Салоне промышленной собственности «Архимед - 2000» в г. Москве. В мае 2000 г. эта разработка Института горного дела СО РАН была отмечена Золотой медалью на Международной выставке интеллектуальной и промышленной собственности IMPEX XVII в г. Питсбурге (США). В 2004 г. участие в Сибирской Ярмарке СИБПОЛИТЕХ - 2004 Институт горного дела СО РАН был отмечен Золотой медалью за разработку и практическую реализацию в производстве пневмоударных молотов "Тайфун".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, теоретически обосновано направление создания пневмомолотов для погружения труб с качественно лучшими характеристиками и практически решена проблема реализации технологии виброударного продавливания простыми, надёжными и высокоэффективными техническими средствами. При этом получены следующие основные результаты.

1. Установлено, что в пневмомолоте с управляемой камерой холостого хода рабочий цикл без противодавления в ней при рабочем ходе ударника реализуется установкой в канале выхлопа упругого клапана с механическим замыканием его в крайнем переднем положении ударника. Это обеспечивает снижение удельного

расхода на 30 % при той же энергии удара, как и у молота, использующего энергию расширяющегося воздуха для заброса ударника в крайнее заднее положение. Рабочий ход ударника уменьшается на 40 %. Это позволяет применить ударную часть с большей в 1,5 раза массой при неизменных габаритах молота.

2. Доказано, что дроссельный впуск позволяет регулировать продолжительность наполнения камеры обратного хода сжатым воздухом, обеспечивая изменение структуры ударной мощности за счет регулирования частоты ударов и секундного расхода воздуха при сохранении энергии удара. При этом пневмомолот имеет предельное наибольшее значение частоты ударов, соответствующее минимально возможному отношению продолжительности обратного и прямого хода, равному 1,55. Предельное значение минимальной частоты ударов в 4,4 раза меньше максимальной. Уменьшение сечения калиброванного отверстия и увеличение массы инерционного клапана способствуют повышению экономичности работы пневмоударного устройства.

3. Установлено, что эффективная работа кольцевого упругого клапана достигается при его относительной деформации в пределах 10 - 15 %, кольцевым расположением выпускного отверстия, контактным давлением в зоне скольжения клапана по седлу, не превышающим рабочего давления сжатого воздуха, и с углом контакта клапана с седлом, равным 5° — 15°. Применение кольцевого упругого клапана в системе воздухораспределения допускает большие радиальные смещения ударника без влияния на рабочий цикл и позволяет увеличить зазоры между ударником и направляющим цилиндром до 0,5 - 1 мм.

4. Предложено в качестве главного параметра пневмомолота, наиболее точно отражающего его энергетические, экономические и производственные возможности применять массу ударной части. Длина рабочего хода ударной части является при этом основным параметром, который определяет максимальную частоту ударов, а вместе с диаметром камеры прямого хода-энергию единичного удара.

5. Разработан новый способ удаления грунтового керна из трубы, забитой на всю длину перехода, основанный на использовании энергии удара пневмомолота и статического давления на керн навстречу удару, который обеспечивает высокую производительность очистки трубы при уровне энергии удара на перемещение трубы относительно керна не выше, чем для погружения в грунт.

6. Установлено, что в поглотителе энергии испытательного стенда в результате изменения плотности волокнистого древесного материала за счёт предварительного его прессования амплитуда ударного импульса, прошедшего через поглотитель, увеличивается в 2 - 3 раза, а длительность уменьшается вдвое. Сила трения скольжения демпфирующего материала по внутренней цилиндрической

поверхности камеры возрастает при увеличении энергии удара, толщины слоя демпфирующего материала и коэффициента трения демпфирующего материала по стальной поверхности. Толщина демпфирующего материала стенда, предназначенного для полного поглощения энергии удара, определяется только диаметром поршневой камеры и коэффициентом трения.

7. Разработана методика расчёта пневмомолотов, обоснованы технические параметры типоразмерного ряда, созданы, проверены в промышленных условиях и реализованы в практике специальных строительных работ по бестраншейной прокладке подземных коммуникаций и погружения в грунт широкого спектра конструкционных элементов пневмомологы «Тайфун», значительно превосходящие по своему техническому уровню известные аналоги. Это подтверждено значительным объемом реализации по контрактам, результатами участия в международных выставках, а также большим количеством патентов на изобретения.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Червов В. В. Энергия удара пневмомолота с упругим клапаном в камере обратного хода

[Текст] / В. В. Червов // ФТПРПИ. - 2004 - № 1. - С. 80 - 89.

2. Червов В. В. Управление подачей воздуха в камеру обратного хода пневмоударного устрой-

ства [Текст] / В. В. Червов // ФТПРПИ. -2003 - № 1. - С. 74 - 82.

3. Червов В. В. Условия самоочистки полости трубы от грунтового керна при бестраншейной

прокладке коммуникаций [Текст] / В. В. Червов // ФТПРПИ. - 2005 - № 2. С. 67-73.

4. Червов В. В. Новый способ очистки трубы от грунтового керна при бестраншейной проклад-

ке подземных коммуникаций [Текст] / В. В. Червов // Механизация строительства. - 2003 -№1. -С.17 -20.

5. Червов В. В. Повышение производительности пневмоударных устройств для бестраншейной

прокладки подземных коммуникаций [Текст] / В. В. Червов, Б. Н. Смолягащкий // ФТПРПИ. 2004 - № 2. - С. 58-65.

6. Червов В. В. Выбор энергосберегающей схемы воздухораенределения пневмомолота [Текст] /

B. В. Червов И Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосферы: труды конференции с участием иностранных ученых. - Новосибирск: ИГД СО РАН - 2006. -

C. 169-176.

7. Червов В. В. Основы конструирования пневмомолота для бестраншейной прокладки комму-

никаций [Текст] / В. В. Червов // Проблемы и перспективы развития горных наук: труды международной конференции, посвященной 60-летию ГГИ СО АН СССР. - Новосибирск: ИГД СО РАН - 2004. - С. 127 - 132.

8. Пат. 2105881 Российская Федерация. Устройство ударного действия [Текст] / В. В. Червов,

В. В. Трубицын, Б. Н. Смоляницкий, И. Э. Вебер; опубл. 27.02.1998, Бюл. № 6.-20 с.

9. Червов В. В. Технологические особенности проектирования пневматического молота для

бестраншейной прокладки подземных коммуникаций [Текст] / В. В. Червов // Горный информационно-аналитический бюллетень МГГУ. - Москва, 2004. - № 3, - С. 303 - 308.

10. Червов В. В. Исследование рабочего цикла пневматического молота без расширения сжатого воздуха в камере обратного хода [Текст] / В. В. Червов, А. В. Червов // Горный информационно-аналитический бюллетень МГГУ. - Москва, 2004. -№ 2, - С. 295-301.

11. Червов В. В. Стенд для исследования и испытания пневмомолота [Текст] / В. В. Червов,

A. С. Смоленцев // ФТПРПИ. 2007 - № 6. С. 58-65.

12. Червов В. В. Пневмомолот "Тайфун-70" и новый метод очистки трубы от грунтового керна [Текст] / В. В. Червов, А. С. Кондратенко // Механизация строительства. - 2006 - № 8. -С. 8- 12.

13. Червов В. В. Влияние элементов системы воздухораспределения пневмомолота с упругим клапаном на потребление энергоносителя [Текст] / В. В. Червов, И. В. Тищенко, А. В. Червов // ФТПРПИ. - 2009 - № 1. - С. 41 - 47.

14. Смоляницкий Б. Н. Резервы повышения производительности виброударного погружения в грунт стальных элементов в технологиях специальпых строительных работ [Текст] / Б. Н. Смоляницкий, И. В. Тищенко, В. В. Червов, В. П. Гилета, Ю. В. Ванаг // ФТПРПИ. -2008-№5.-С. 72-80.

15. Смоляницкий Б. Н. Устройство ударного действия внутреннего сгорания с пневматической системой запуска [Текст] / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов // Известия ВУЗов Строительство. - 2000 -№ 9. С. 96 - 101.

16. Смоляницкий Б. Н. Новые пневмоударные машины "Тайфун" для специальных строительных работ [Текст] / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, В. В. Трубицын, И. В. Тищенко, И. Э. Вебер // Механизация строительства. - 1997 - № 7. - С.5 - 8.

17. Смоляницкий Б. Н. Давление в демпфирующем устройстве при импульсной нагрузке [Текст] / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, В. И. Востриков // ФТПРПИ. - 2001 - № 4. -С. 78-82.

18. Смоляницкий Б. Н. Адаптация пневмоударных устройств к источнику сжатого воздуха [Текст] / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов // Известия ВУЗов. Строительство. - 1999 - № 8. -С. 80 - 84.

19. Смоляшщкий Б.Н. Новые пневмоударные машины Института горного дела СО РАН [Текст] / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, К. Б. Скачков // Механизация строительства. - 2001 -№12.-С. 7-12.

20. Востриков В. И. О некоторых особенностях движения твёрдых тел при комбинированных виброволновом и статическом воздействиях [Текст] / В. И. Востриков, В. Н. Опарин,

B. В. Червов, // ФТПРПИ. - 2000 - № 6. С. 5 - 11.

21. Смердин В. С. "Тайфун-290" - представитель нового поколения пневмоударных машин [Текст] / В. С. Смердин, В. В. Червов, В. В. Трубицын // Транспортное строительство. -1996- №5, С. 27-28.

22. А. с. 1740663 СССР. Устройство ударного действия [Текст] / В. В. Червов, Б. Н. Смоляшщкий, В. В. Трубицын и В. М. Терин; опубл. 15.06.1992, Бюл. № 22.

23. Пат. 2072912 Российская Федерация. Устройство ударного действия [Текст] / В. В. Червов, Х.Б. Ткач, В. В. Трубицын, В. М. Терин; опубл. 10.02.1997, Бюл. № 4. - 12с.

24. Пат. 2019693 Российская Федерация. Устройство ударного действия [Текст] / Б. Н. Смоляшщкий, В. В. Червов, В. В. Трубицын, В. П. Гилета; опубл. 15.09.1994, Бюл. № 17. - 10 с.

25. Пат. 2184191 Российская Федерация, Способ и устройство для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций [Текст] / X. Б. Ткач, Б. Н. Смоляницкий, В. В. Трубицын, В. В. Червов; опубл. 27.06.2002, Бюл. № 18. - 18 с.

26. Пат. 2085363 Российская Федерация. Устройство ударного действия [Текст] / В. В. Червов, Б. Н. Смоляницкий, В. В. Трубицын, И. Э. Вебер; опубл. 27.07.1997, Бюл. №21. -22 с.

27. Пат. 2130997 Российская Федерация. Способ очистки трубы от грунтового керна и устройство для его осуществления [Текст] / Б. II. Смоляницкий, В. В. Червов, В. В. Трубицын, И. В. Тищенко, И. Э. Вебер; опубл. 27.05.1999, Бюл. № 15.-14 с.

28. Пат. 2357061 Российская Федерация. Способ управления силовым воздействием машины ударного действия (вариант) и устройство для его осуществления [Текст] / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, А. С. Смоленцев; опубл. 25.09.2009, Бюл. № 15. - 14 с.

29. Сегуоуав V. V. Каи]оэ каПск рпеитовтвдпез тавтов [Текст] / V. V. Сегуоуаэ, В. N. БтоНа-шсЫз, V. V. ТгиЫсугш, I. V. Тксепко, I. Е. УеЬепз. Слагал Акикукшв // Моквкэ ¡г 1есЬш-ка. 1998-№.2. Р. 34-35.

Подписано к печати 19.10.2009 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 2,5. Тираж 100 экз. заказ № £_

ИГД СО РАН 630091 г. Новосибирск, Красный проспект, 54

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Сравнительная оценка технических средств для бестраншейной прокладки коммуникаций в городских условиях.

1.2. Обоснование типа молота для забивания труб в грунт.

1.2.1. Молоты, работающие по циклу двигателя внутреннего сгорания.

1.2.2. Молоты гравитационного действия с различными энергоносителями.

1.2.3. Пневматические молоты.

1.2.4. Требования, предъявляемые к пневматическому устройству ударного действия для погружения обсадных труб.

1.3. Направления совершенствования пневмомолотов.

1.3.1. Машины с пневматическим пульсатором.

1.3.2. Пневмоударный механизм с двумя управляемыми камерами.

1.3.3. Пневматический ударный механизм с улучшенным рабочим циклом.

1.3.4. Пневматическое устройство ударного действия с увеличенным сечением выпускного канала.

1.3.5. Устройства ударного действия с упругим клапаном для выхлопа воздуха из камеры обратного хода.

1.4. Направления совершенствования техники и технологии очистки труб.

1.4.1. Методы и устройства для очистки полости трубы от грунтового керна.

1.4.2. Кассетное грунтозаборное устройство для очистки полости трубы от грунтового керна.

1.4.3. Непрерывная очистка трубы от грунтового керна.

1.5. Задачи исследования.

2. ВЫБОР ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ СХЕМЫ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕ-НИЯ ПНЕВМОМОЛОТА И СРЕДСТВ ОЧИСТКИ.

2.1. Пути адаптации пневмомолота к источнику энергии, требования к схеме воздухораспределения.

2.2. Сравнительные характеристики рабочего цикла пневмомолотов.

2.2.1. "Мертвый" объем управляемой камеры обратного хода.

2.2.2. Энергетические показатели пневмомолотов.

2.2.3. Повышение энергии удара.

2.2.4. Уменьшение удельного расхода воздуха.

2.2.5. Рабочий цикл камеры прямого хода.

2.3. Принципиальная схема пневмомолота.

2.4. Обоснование условий саморазгрузки грунтового керна из трубы комбинированным методом.

2.5. Выводы.

3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПНЕВМОМОЛОТА С УПРУГИМ КЛАПАНОМ.

3.1. Основные расчетные параметры пневмомолота.

3.2. Определение площади выпускного отверстия из камеры обратного хода в атмосферу.

3.3. Условия работоспособности упругого клапана.

3.4. Частота ударов и площадь сечения впускного отверстия в камеру обратного хода.

3.5. Инерционный клапан для управления впуском воздуха.

3.6. Работа пневмомолота в вертикальном положении.

3.7. Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПНЕВМОМОЛОТА.

4.1. Стенд для исследования и испытания пневмомолота.

4.2. Определение продолжительности закрытого состояния инерционного клапана.

4.3. Определение фактического расхода воздуха за цикл работы пневмо-молота.

4.4. Измеренный фактический расход воздуха пневмомолота.

4.5. Энергия и частота ударов пневмомолота при изменении площади сечения калиброванного отверстия.

4.6. Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ УДАРНОГО ИМПУЛЬСА И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУНТОВОГО КЕРНА ВНУТРИ ТРУБЫ.

5.1. Давление, возникающее в дисперсном материале под воздействием ударного импульса и статической нагрузки.

5.2. Перемещение грунтового керна под действием статического давления с одновременным ударным воздействием на трубу.

5.3. Выводы.

6. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПНЕВМОМОЛОТА ДЛЯ ЗАБИВАНИЯ ТРУБ.

6.1. Методика расчета основных параметров пневмомолота.

6.2. Требования к конструкции пневмомолота при его изготовлении.

6.3. Эксплуатационные требования к конструкции пневмомолота.

6.4. Выводы.

7. ВНЕДРЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ

7.1. Типоразмерный ряд пневмомолотов.

7.1.1. Соотношение энергии удара и диаметра забиваемой трубы.

7.1.2. Главный параметр пневмомолота.

7.2. Прокладка подземных коммуникаций пневмомолотами Тайфун.

7.3. Погружение вертикальных элементов в грунт пневмомолотами Тайфун.

7.4. Выводы.

Повышение качества жизни граждан России — ключевой вопрос государственной политики. Достойное жилье, качественное образование, доступное медицинское обслуживание и развитое сельское хозяйство — эти сферы определило государство как первоочередные для того, чтобы каждодневная жизнь россиян улучшилась.

Увеличение объемов строительства в России требует развития и совершенствования специальной техники и технологий для бестраншейной прокладки коммуникаций и специальных строительных работ, как для жилищного строительства, так и для модернизации производственного потенциала страны, что подтверждается опытом ведущих зарубежных стран.

Актуальность работы. Строительство подземных инженерных коммуникаций закрытым способом и с применением защитного кожуха гарантирует сохранение дорожного полотна от просадки, а также обеспечивает прокладку коммуникаций в неустойчивых грунтах. Наибольшую сложность представляет сооружение подземных переходов диаметром до 1000 — 1200 мм, поскольку оператор, управляющий проходческой техникой, практически не может находиться в сооружаемой скважине или микротоннеле. Наиболее применимыми в настоящее время методами бестраншейной прокладки коммуникаций являются:

- горизонтально направленное бурение;

- статическое продавливание стальных труб и микротоннелирование;

- прокол скважин автономно движущимся в грунте ударным механизмом — пневмопробойником;

- виброударное продавливание в грунт стальных труб пневмомолотом.

Несмотря на все большее распространение в строительной отрасли трубопроводов из неметаллических материалов применение стальной трубы в качестве защитного кожуха занимает не менее 20 % рынка бестраншейной прокладки коммуникаций. Это объясняется сопоставимой стоимостью стальной и пластиковой трубы, повышает надёжность защиты от механического повреждения прокладываемых внутри кожуха сетей при производстве земляных работ, простыми в эксплуатации и недорогими техническими средствами прокладки.

Пневмомолоты в настоящее время являются наиболее простыми, надёжными и в тоже время высокоэффективными средствами для бестраншейной прокладки трубопроводов. В мире, благодаря усилиям специалистов ИГД СО РАН, фирм "ТгакШ-ТесЬЫк", "Уегтпе1ег" и других сложились определённые требования к конструкции молотов и условиям их применения, накоплен огромный опыт конструирования и эксплуатации пневмомолотов.

Анализ этого опыта позволяет утверждать, что для повышения эффективности прокладки стальных труб под дорогами требуется увеличение энергии удара пневмомолота и снижение расхода воздуха. Это обеспечит надёжное забивание трубной плети на максимальную длину без образования грунтовой пробки и с минимальными затратами. Поэтому создание молота с более высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, чем существующие аналоги, по-прежнему актуально.

Цель работы. Обоснование необходимости и возможности реализации переменной структуры ударной мощности в пневмомолоте для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций, увеличение в нем соотношения энергии удара и расхода воздуха и создание на основе полученных результатов высокоэффективных технических средств погружения в грунт стальных труб методом виброударного продавливания.

Идея работы. Изменение структуры ударной мощности пневмомолота при постоянной энергии удара достигается регулированием расхода воздуха путём наполнения камеры холостого хода ударника сжатым воздухом через дроссельный канал регулируемого сечения и управлением рабочим циклом с помощью упругого клапана.

Методы исследований. Включают анализ результатов предшествующих работ, постановку и проведение теоретических и экспериментальных исследований методами математического анализа и физического моделирования.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. В пневмомолоте с одной управляемой камерой рабочий цикл без противодавления обеспечивается упругим клапаном с механическим замыканием по внутренней поверхности корпуса. Отсутствие противодавления в управляемой камере позволяет получить требуемое значение энергии удара при меньшем на 40 % рабочем ходе ударника по сравнению с молотом, использующим энергию расширяющегося воздуха, а также увеличить при одинаковых размерах молотов массу ударника в 1,5 раза.

2. Продолжительность наполнения камеры холостого хода сжатым воздухом регулируется сечением дроссельного канала между двумя рабочими камерами, обеспечивая тем самым переменную структуру ударной мощности пнев-момолота за счёт изменения частоты ударов и секундного расхода воздуха при сохранении на одном уровне энергии удара.

3. Эффективная работа кольцевого упругого клапана достигается при его относительной деформации в пределах 10 — 15 %, кольцевым расположением выпускного отверстия, контактным давлением в зоне скольжения клапана по седлу, не превышающим сетевого давления сжатого воздуха, и с углом контакта клапана с седлом, равным 5° - 15°.

4. Предельное значение наибольшей частоты ударов для любой длины рабочего хода ударника определяется минимально возможным отношением продолжительности обратного и прямого хода, равным 1,55. Предельное значение минимальной частоты ударов в 4,4 раза меньше максимальной частоты. Уменьшение сечения калиброванного отверстия в седле инерционного клапана и увеличение массы этого клапана способствует повышению экономичности работы пневмоударного устройства в среднем на 15 %.

5. Новый способ удаления грунтового керна обеспечивает высокую производительность очистки трубы при уровне энергии удара на перемещение трубы относительно керна не выше, чем для погружения в грунт, что достигается при статическом давлении до 0,6 МПа на керн во встречном удару направлении.

6. При изменении от 0 до 4,8 МПа давления сжатия демпфирующего волокнистого материала в поглотителе энергии амплитуда ударного импульса, прошедшего через поглотитель, увеличивается пропорционально давлению, причем увеличение в 4 раза давления сжатия демпфирующего материала вызывает рост амплитуды ударного импульса в 2 — 3 раза, и уменьшение его длительности вдвое. Толщина слоя демпфирующего материала для полного поглощения энергии удара пневмомолота зависит не только от диаметра поршневой камеры энергопоглатителя стенда, но и от коэффициента трения по боковой поверхности.

7. Длина рабочего хода является основным параметром, который вместе с сечением дроссельного канала определяет максимальную частоту ударов, а вместе с диаметром камеры прямого хода и давлением сжатого воздуха — энергию единичного удара. Пропорциональное увеличение площади сечения камеры прямого хода и площади сечения калиброванного отверстия обеспечивает сохранение частоты ударов на одном уровне. Выбор массы ударной части в качестве главного параметра пневмомолота наиболее точно отражает его энергетические, экономические и производственные возможности и является основной характеристикой типоразмерного ряда.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью теоретических и экспериментальных исследований с результатами стендовых и промышленных испытаний опытных образцов машин и оборудования.

Научная новизна работы. 1. Обоснован рабочий цикл без противодавления в камере обратного хода, который обеспечивает значительное повышение энергии удара при меньшем рабочем ходе ударника и позволяет в тех же габаритах устройства применить ударник с увеличенной массой.

2. Установлено влияние дроссельного впуска и инерционного клапана на продолжительность обратного хода, частоту ударов, секундный и удельный расход воздуха. Определено наибольшее значение частоты ударов для определенной длины рабочего хода ударника.

3. Определены основные принципы конструирования системы воздухорас-пределения пневмомолота, которые обеспечивают лёгкий запуск в работу, снижают требования к точности изготовления основных деталей и эксплуатации машины, повышают надёжность и срок службы.

4. В качестве главного параметра пневмомолота выбрана масса ударной части, которая наиболее точно отражает энергетические, экономические и производственные возможности данной машины. Установлено, что длина рабочего хода является основным параметром, который определяет максимальную частоту ударов, а вместе с диаметром камеры прямого хода — энергию единичного удара.

5. Выявлены условия, при которых осуществима непрерывная очистка полости трубы от грунтового керна. Предложен способ реализации этих условий на практике.

6. Установлены основные факторы, влияющие на амплитуду ударного импульса и на способность поглотителя энергии испытательного стенда, выполненного в виде поршневой камеры, заполненной волокнистым демпфирующим материалом, поглощать энергию удара.

Личный вклад автора состоит:

- в обобщении известных результатов, постановке проблемы и задач исследований;

- в выборе и обосновании энергосберегающей схемы воздухораспределе-ния;

- в разработке принципиальной схемы устройства ударного действия с кольцевым упругим и инерционным клапанами и аналитическом исследовании его рабочего цикла;

- в постановке экспериментальных исследований и участии в стендовых и промышленных испытаниях опытных образцов машин;

- в разработке методики расчёта основных параметров и создании основ конструирования пневмомолотов с упругим клапаном в системе воздухо-распределения;

- в разработке и создании полного типоразмерного ряда пневмомолотов для забивания труб в грунт;

- в обосновании и разработке непрерывного метода очистки полости трубы от грунтового керна, участии в его стендовых и производственных испытаниях;

- в руководстве и непосредственном участии в проведении экспериментальных исследований, связанных с изменением параметров ударного импульса, проходящего через поршневую камеру, заполненную демпфирующим материалом.

Практическое значение результатов работы заключается в следующем:

- обосновано направление создания пневмоударных машин для погружения труб с качественно лучшими по сравнению с аналогами энергетическими характеристиками;

- комплексно решена проблема реализации технологии виброударного про-давливания простыми, надёжными и высокоэффективными техническими средствами;

- создан эффективный, надёжный, экономичный и удобный в эксплуатации пневмомолот, обладающий лёгким запуском и согласуемой с компрессором расходной характеристикой, защищённый патентами РФ.

Реализация работы. Разработан, изготовлен и полностью испытан в условиях производства типоразмерный ряд пневмомолотов, состоящий из 15 наименований с массой ударной части от 0,5 до 1000 кг. Пневмомолоты способны осуществлять забивание в грунт стальных труб диаметром до 1220 мм и более как вертикальных, так и горизонтальных длиной до 40 м и более.

На Опытном заводе СО РАН и в мастерских ИГД СО РАН организовано единичное и мелкосерийное производство оборудования для бестраншейной прокладки коммуникаций и для забивания вертикальных труб, включающее в качестве основной единицы пневмомолот с технологической оснасткой. За период с 2001 по 2008 год на договорных условиях передано в эксплуатацию предприятиям РФ и за рубеж более 50 единиц произведённого оборудования из типоразмерного ряда на сумму более 15 млн. рублей.

Апробация работы. Результаты работы докладывались: на Всероссийской научно-практической конференции "Перспективы развития технологий и средств бурения" (г. Кемерово, КузГТУ, 1995 г.); на второй международной конференции "Динамика и прочность горных машин" (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2003 г.); на международном научном симпозиуме "Неделя Горняка" (г. Москва, МГГУ, 2004 г.); на международной конференции «Проблемы и перспективы развития горных наук», посвящённой 60-летию ИГД СО РАН (Новосибирск, 2006 г.); на конференции с участием иностранных ученых "Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосферы" (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2006 г.); на международной научно-практической конференции, посвящённой 75-летию Сибирского государственного университета путей сообщения (Новосибирск, 2007 г.); на 26-ой международной конференции по бестраншейным технологиям No-Dig 2008 (г. Москва); на конференции «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосферы» с участием иностранных ученых (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2008 г.).

Автор выражает глубокую благодарность доктору технических наук, профессору Борису Николаевичу Смоляницкому за неоценимую помощь при работе над диссертацией. Особая благодарность сотрудникам лаборатории механизации за практическую помощь в создании пневмомолотов: В. В. Трубицыну, И. В. Тищенко, И. Э. Веберу, И. П. Леонову, Н. П. Чепурному, А. В. Червову, В. В. Москаленко, А. С. Смоленцеву, С. Н. Трифонову, JL Н. Ку-преевой.

7.4. Выводы.

Для каждого диаметра труб целесообразно использовать пневмомолот с определенной энергией удара.

Выбор массы ударной части в качестве главного параметра пневмомоло-та и присутствие этого параметра в названии машины наиболее точно отражает производственные возможности данной машины. При прокладке трубной плети на всю длину перехода для очистки полости трубы от грунтового керна целесообразно использовать энергию ударов пневмомолота в сочетании с давлением сжатого воздуха на керн. Технический уровень разработок подтвержден значительным объемом хоздоговорных работ и международных контрактов, в результате выполнения которых было поставлено более 50 единиц оборудования для прокладки коммуникаций с применением пневмомолотов серии Тайфун в десятки организаций России и зарубежных стран на общую сумму более 15 млн. руб.

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, теоретически обосновано направление создания пневмомолотов для погружения труб с качественно лучшими характеристиками и практически решена проблема реализации технологии виброударного продавливания простыми, надёжными и высокоэффективными техническими средствами. При этом получены следующие основные результаты.

1. Установлено, что в пневмомолоте с управляемой камерой холостого хода рабочий цикл без противодавления в ней при рабочем ходе ударника реализуется установкой в канале выхлопа упругого клапана с механическим замыканием его в крайнем переднем положении ударника. Это обеспечивает снижение удельного расхода на 30 % при той же энергии удара, как и у молота, использующего энергию расширяющегося воздуха для заброса ударника в крайнее заднее положение. Рабочий ход ударника уменьшается на 40 %. Это позволяет применить ударную часть с большей в 1,5 раза массой при неизменных габаритах молота.

2. Доказано, что дроссельный впуск позволяет регулировать продолжительность наполнения камеры обратного хода сжатым воздухом, обеспечивая изменение структуры ударной мощности за счет регулирования частоты ударов и секундного расхода воздуха при сохранении энергии удара. При этом пневмомолот имеет предельное наибольшее значение частоты ударов, соответствующее минимально возможному отношению продолжительности обратного и прямого хода, равному 1,55. Предельное значение минимальной частоты ударов в 4,4 раза меньше максимальной. Уменьшение сечения калиброванного отверстия и увеличение массы инерционного клапана способствуют повышению экономичности работы пневмоударного устройства.

3. Установлено, что эффективная работа кольцевого упругого клапана достигается при его относительной деформации в пределах 10 — 15 %, кольцевым расположением выпускного отверстия, контактным давлением в зоне скольжения клапана по седлу, не превышающим рабочего давления сжатого воздуха, и с углом контакта клапана с седлом, равным 5 — 15 градусов. Применение кольцевого упругого клапана в системе воздухораспределения допускает большие радиальные смещения ударника без влияния на рабочий цикл и позволяет увеличить зазоры между ударником и направляющим цилиндром до 0,5 - 1 мм.

4. Предложено в качестве главного параметра пневмомолота, наиболее точно отражающего его энергетические, экономические и производственные возможности применять массу ударной части. Длина рабочего хода ударной части является при этом основным параметром, который определяет максимальную частоту ударов, а вместе с диаметром камеры прямого хода — энергию единичного удара.

5. Разработан новый способ удаления грунтового керна из трубы, забитой на всю длину перехода, основанный на использовании энергии удара пневмомолота и статического давления на керн навстречу удару, который обеспечивает высокую производительность очистки трубы при уровне энергии удара на перемещение трубы относительно керна не выше, чем для погружения в грунт.

6. Установлено, что в поглотителе энергии испытательного стенда в результате изменения плотности волокнистого древесного материала за счёт предварительного его прессования амплитуда ударного импульса, прошедшего через поглотитель, увеличивается в 2 — 3 раза, а длительность уменьшается вдвое. Сила трения скольжения демпфирующего материала по внутренней цилиндрической поверхности камеры возрастает при увеличении энергии удара, толщины слоя демпфирующего материала и коэффициента трения демпфирующего материала по стальной поверхности. Толщина демпфирующего материала стенда, предназначенного для полного поглощения энергии удара, определяется только диаметром поршневой камеры и коэффициентом трения.

7. Разработана методика расчёта пневмомолотов, обоснованы технические параметры типоразмерного ряда, созданы, проверены в промышленных условиях и реализованы в практике специальных строительных работ по бестраншейной прокладке подземных коммуникаций и погружения в грунт широкого спектра конструкционных элементов пневмомолоты «Тайфун», значительно превосходящие по своему техническому уровню известные аналоги. Это подтверждено значительным объемом реализации по контрактам, результатами участия в международных выставках, а также большим количеством патентов на изобретения.

1. Данилов Б. Б. Пути совершенствования технологий и технических средствдля бестраншейной прокладки коммуникаций Текст. / Б. Б. Данилов // ФТПРПИ. 2007 - № 2. С. 69-75.

2. Кершенбаум Н. Я. Прокладка горизонтальных и вертикальных скважин ударным способом Текст. / Н. Я. Кершенбаум, В. И. Минаев. — М.: Недра, 1984.-245 с.

3. Кюн Г. Закрытая прокладка непроходных трубопроводов Текст. / Г. Кюн,

4. Л. Шойбле, X. Шпик. М.: Стройиздат, 1993.- 168 с.

5. Григоращенко В. А. Прокладка металлических труб пневмопробойниками

6. Текст. / В. А. Григоращенко. Новосибирск: Изд. ИГД СО АН СССР. Препринт №38, 1990. - 32 с.

7. Пат. 38428 на промышленный образец Российская Федерация. Комплект пневмопробойника с расширителем для проходки и расширения скважин в грунте Текст. / X. Б. Ткач, А. Д. Терсков, В. В. Червов, В. В. Трубицын и В. М. Терин; зарегистрирован 28.05.1993.

8. Пат. 2002906 Российская Федерация. Устройство ударного действия для образования скважин в грунте Текст. / А. Д. Костылев, В. В. Червов, А. Д. Терсков, В. В. Трубицын, Б. Н. Смоляницкий, X. Б. Ткач; опубл.1511.1993, Бюл. №41^2. 6 с.

9. Пат. 2012737 Российская Федерация. Устройство для образования скважинв грунте Текст. / X. Б. Ткач, А. Д. Костылев, В.В. Червов, В. В. Трубицын, А. Д. Терсков, С. А. Корышев, В. Г. Вергановский; опубл.1505.1994, Бюл. №9. 12 с.

10. Пат. 2012738 Российская Федерация. Устройство для образования скважинв грунте Текст. / А. Д. Костылев, А. Д. Терсков, X. Б. Ткач, Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, В. В. Трубицын; опубл. 15.05.1994, Бюл. №9. 10 с.

11. Пат. 2054505 Российская Федерация. Пневматическое реверсивное устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Текст. / X. Б.

12. Ткач, А. Д. Костылев, Б. Н. Смоляницкий, В.В. Червов, В. В. Трубицын,

13. B. Г. Вергановский, С. А. Корышев; опубл. 20.02.1996, Бюл. №5. 18 с.

14. Пат. 2080443 Российская Федерация. Пневматическое реверсивное устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Текст. / X. Б. Ткач, А. Д. Терсков, В. В. Трубицын, В. В. Червов; опубл. 27.05.1997, Бюл. №15. 18 с.

15. Чепурной Н. П. Экспериментальное исследование процесса проходки криволинейных скважин в уплотняемых грунтах Текст. / Н. П. Чепурной, Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, В. В. Трубицын // ФТПРПИ. 1996 № 6.1. C. 72-76.

16. Трубицын В.В. Контроль движения пневмопробойника по колебаниям грунта Текст. / В. В. Трубицын, В. В. Червов // ФТПРПИ. 1998 № 4. С. 117-121.

17. Костылев А. Д. Анализ проходки скважин пневмопробойниками Текст. / А. Д. Костылев // ФТПРПИ. 2000 № 3. С. 95-100.

18. Петреев А. М. Проходка скважин пневмопробойниками и упорными устройствами с кольцевым инструментом Текст. / А. М. Петреев, Б. Н. Смоляницкий, Б. Б. Данилов // ФТПРПИ. 2000 № 6. С. 53-58.

19. Гурков К. С. Об увеличении скорости проходки скважин пневмопробойниками Текст. / К. С. Гурков, В. В. Климашко, А. Д. Костылев, В. Д. Плавских, Г. А. Ткаченко // ФТПРПИ. 1989 - № 2. С. 65-73.

20. Ткач X. Б. О проходке скважин в грунте пневмопробойниками Текст. / X. Б. Ткач // ФТПРПИ. 1991 - № 6. С. 69-77.

21. Костылев А. Д. Управляемый пневмопробойник Текст. / А. Д. Костылев, П. А. Маслаков, Б. Н. Смоляницкий // ФТПРПИ. 2001 - № 3. С. 86-90.

22. Костылев А. Д. Краткий анализ способов и схем устройств для управления направлением движения пневмопробойника в грунте Текст. / А. Д. Костылев // Известия ВУЗов. Строительство. 1998 - № 10. С. 112-115.

23. Чепурной Н. П. Точность проходки скважин пневмопробойниками Текст. / Н. П. Чепурной // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980. - С.53-57.

24. Пат. 2101421 Российская Федерация. Способ бестраншейной прокладки трубопровода в грунте и устройство для его осуществления Текст. / X. Б. Ткач, В. В. Трубицын, В.В. Червов, Б. Н. Смоляницкий; опубл. 10.01.1998, Бюл. №1. 12 с.

25. Рейфисов Ю. Б. Условия самотранспортирования керна грунта в трубе при забивке ее пневмопробойником Текст. / Ю. Б. Рефисов // Виброударные процессы в строительном производстве: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1986. - С.23-29.

26. Лызо Б. Г., Дмитриевич Ю. В. Новые конструкции сваебойных молотов Текст. / Б. Г. Лызо, Ю. В. Дмитриевич. М.: ЦНИИТЭСтроймаш. Обзор, 1969.-83 с.

27. Лызо Б. Г. Свайные дизель-молоты Текст. / Б. Г. Лызо М.: НИИИнфст-ройдоркоммунмаш, 1967. -47 с.

28. Червов В. В. Основы расчета и создание устройства ударного действия с циклом двигателя внутреннего сгорания Текст.: дис. .канд. техн. наук / В. В. Червов. Новосибирск, 1987. - 174 с.

29. А. с. 1245666 СССР. Устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Текст. / Костылев А.Д., Данилов Б.Б., Смоляницкий Б.Н., Сырямин А.Т. и Червов В.В.; опубл. 23.07.1986, Бюл. №27.

30. А. с. 1219731 СССР. Устройство ударного действия для забивания стержневых элементов Текст. / Костылев А.Д., Богинский В.П., Данилов Б.Б.,

31. А. с. 1331145 СССР. Устройство ударного действия Текст. / Червов В.В.

32. А. с. 1333739 СССР. Устройство ударного действия Текст. / Костылев А.Д., Богинский В.П., Данилов Б.Б., Смоляницкий Б.Н., Сырямин А.Т. и Червов В .В.; опубл. 30.08.1987, Бюл. №32.

33. А. с. 1333748 СССР. Устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Текст. / Костылев А.Д., Смоляницкий Б.Н., Червов В.В. и Трубицын В.В.; опубл. 30.08.1987, Бюл. №32.

34. А. с. 1539260 СССР. Устройство ударного действия Текст. / Костылев А.Д., Червов В.В., Трубицын В.В., Терин В.М. и Шалунов C.B.; опубл. 30.01.1990, Бюл. №4.

35. А. с. 1740663 СССР. Устройство ударного действия Текст. / Червов В.В., Смоляницкий Б.Н., Трубицын В.В. и Терин В.М.; опубл. 15.06.1992, Бюл. №22.

36. А. с. 924276 СССР. Устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Текст. / Костылев А. Д., Богинский В. П. и Смоляницкий Б.Н.; опубл. 30.04.1982, Бюл. №16.

37. А. с. 967137 СССР. Устройство ударного действия для образования скважин в грунте Текст. / Костылев А. Д., Смоляницкий Б.Н. и Богинский В. П.

38. А. с. 927912 СССР. Устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Текст. / Костылев А. Д., Смоляницкий Б.Н., Богинский В. П., Сырямин Ю. Н. и Данилова О. М.; опубл. 15.05.1982, Бюл. №18.

39. Червов В. В. Математическое моделирование устройства ударного действия с камерой сгорания Текст. / В. В. Червов // Импульсные машины для горного и строительного производства: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1990. - С.32 - 42.

40. А. с. 901410 СССР. Устройство для проходки скважин в грунте Текст. / Трегубов Б. Г., Мухин Ж. Г. и Власов В. Н.; опубл. 30.01.1982, Бюл. №4.

41. Червов В.В. Условия запуска устройства ударного действия с камерой сгорания Текст. / В.В. Червов // ФТПРПИ. 1986 - № 6. С.76-81.

42. Костылев А.Д. Экспериментальное исследование устройства ударного действия внутреннего сгорания Текст. /А.Д. Костылев, В.В. Червов // ФТПРПИ. 1987 - № 6. - С.47-51.

43. Червов В.В. Расчёт устройства ударного действия внутреннего сгорания с пневматической системой запуска Текст. / В.В. Червов. — Новосибирск: Изд. ИГД СО АН СССР. Методические указания, 1986, 30 с.

44. Смоляницкий Б.Н. Устройство ударного действия внутреннего сгорания с пневматической системой запуска Текст. / Б.Н. Смоляницкий, В.В. Червов // Известия ВУЗов. Строительство. 2000 - № 9. С.96-101.

45. Симонов Б. Ф. Создание электромагнитных молотов для строительства морских стационарных платформ Текст.: дис. .докт. техн. наук / Б. Ф. Симонов. Новосибирск, 1990. - 230 с.

46. Ряшенцев Н. П. Теория, расчет и конструирование электромагнитныхмашин ударного действия Текст. / Н. П. Ряшенцев, Е. М. Тимошенко, А. В.

47. Фролов. Новосибирск: Наука, 1970. - 258 с.

48. А. с. 863854 СССР. Гидроударное устройство Текст. / Э.Б. Шерман, Р.П. Кириков, С.П. Лупинос, Н.С. Галдин и В.В. Исаенко; опубл. 15.09.1981, Бюл. №34.

49. Федулов А. И. Пневматика или гидравлика? Текст. / А. И. Федулов // ФТПРПИ. 1979 - № 4. С. 54-65.

50. Есин Н. Н. Пневматика и гидравлика в буровых машинах ударного действия Текст. / Н. Н. Есин, Н. А. Беляев // ФТПРПИ. 1980 - № 2. С.56-61.

51. Гурков К.С. Пневмопробойники Текст. / К.С. Гурков, В.В. Климашко, А.Д. Костылев, В. Д. Плавских, Е.П. Русин, Б.Н. Смоляницкий, К.К. Ту-пицын, Н.П. Чепурной. Новосибирск: Изд-во ИГД СО РАН, 1990. -217с.

52. Гилета В. П. Создание и совершенствование пневмоударных устройств для проходки горизонтальных скважин способом виброударного продав

53. Суднишников Б. В. Воздухораспределительные устройства пневматических машин ударного действия Текст. / Б. В. Суднишников, Н. Н. Есин. -Новосибирск: изд. СОАН, 1965. -47с.

54. Тупицын К. К. К исследованию машин ударного действия с пневматическими пульсаторами Текст. / К. К. Тупицын. Новосибирск: Изд. ИГД СО АН СССР. Препринт №2, 1980. - 40 с.

55. Родионов Г. В. О классификации машин ударного действия Текст. / Г. В. Родионов // Машины ударного действия: сб. науч. тр./ ЗСФ АН СССР. -Новосибирск, 1953. С.53-73.

56. Гилета В. П. К вопросу создания пневмоударных устройств повышенной мощности для забивания труб Текст. / В. П. Гилета, Н. Д. Сырямин // Виброударные процессы в строительном производстве: сб. науч. тр./ ИГД АН СССР. Новосибирск, 1986. - С. 15-22

57. Назаров Н. Г. Повышение ударной мощности пневмопробойников Текст. / Н. Г. Назаров // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980. - С. 14 - 20.

58. Пат. 2068090 Российская Федерация. Устройство ударного действия Текст. / А.Д. Костылев, В.В. Червов, В.В. Трубицын, Х.Б. Ткач, В.М. Те-рин, В.Б. Суднишников, Г.Г. Васильев; опубл. 20.10.1996, Бюл. №29. -12с.

59. Липин А. А. Принципиальные схемы двухпоршневых пневматических машин ударного действия Текст. / А. А. Липин, А. М. Петреев // Пневматические буровые машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1984. - С.20-29.

60. Липин А. А. Некоторые особенности режимов работы двухпоршневых пневмоударных механизмов Текст. / А. А. Липин // Пневматические буровые машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1984. -С.29-34.

61. Пат. 2072912 Российская Федерация. Устройство ударного действия Текст. / В.В. Червов, Х.Б. Ткач, В.В. Трубицын, В.М. Терин; опубл. 10.02.1997, Бюл. №4. 12с.

62. Пат. 2019693 Российская Федерация. Устройство ударного действия Текст. / Б.Н. Смоляницкий, В.В. Червов, В.В. Трубицын, В.П. Гилета; опубл. 15.09.1994, Бюл. №17. Юс.

63. Гилета В. П. Виброперемещение двухмассовой автоколебательной системы с внешним сухим трением Текст. / В. П. Гилета, Б. Н. Смоляницкий, А. М. Петреев, Е. В. Тетенов // ФТПРПИ. 1997 № 3. С. 69-75.

64. Петреев А. М. Особенности перемещения вибрационных устройств Текст. / А. М. Петреев, В. П. Гилета, Б. Н. Смоляницкий // ФТПРПИ. 1997-№6. С. 59-65.

65. Петреев А. М. О некоторых режимах работы машин ударного действия Текст. / А. М. Петреев // ФТПРПИ. 1969 № 6.

66. Петреев А. М. О некоторых особенностях уравновешенных импульсных устройств с одним подвижным телом Текст. / А. М. Петреев // ФТПРПИ. 1969-№6.

67. А. с. 1719558 СССР. Устройство ударного действия для проходки скважин в грунте Текст. / X. Б. Ткач, В. П. Гилета, О. Л. Безродная, В. В. Червов, С. В. Шалунов, и А. Д. Терсков; опубл. 15.03.1992, Бюл. №10. 6 с.

68. Пат. 2066246 Российская Федерация. Устройство для очистки труб, забитых вертикально открытым торцом в грунт Текст. / X. Б. Ткач, А. Д. Кос-тылев, В.В. Червов, В.В. Трубицын; опубл. 10.09.1996, Бюл. №25. 10с.

69. Пат. 2009310 Российская Федерация. Способ очистки трубы, забитой вертикально в грунт и устройство для его реализации Текст. / X. Б. Ткач, С.

70. B. Шалунов, В.В. Червов, В.В. Трубицын, В. М. Терин, А. Т. Караваев, П. Н. Свита, А. Д. Филонов; опубл. 15.03.1994, Бюл. №5. Юс.

71. А. с. 1745856 СССР. Устройство для очистки от грунта забитой вертикально трубы Текст. / X. Б. Ткач, О. Л. Безродная, В. В. Червов, С. В. Шалунов, В. В. Трубицын и А. Л. Долгушин; опубл. 07.07.1992, Бюл. №25.- 12 с.

72. Варнелло Э. П. Новый способ очистки закладочных трубопроводов Текст. / Э П. Варнелло, А. Г. Своровский // Импульсные машины для горного и строительного производства: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР.- Новосибирск, 1990. С.43 - 46.

73. Пат. 2184191 Российская Федерация. Способ и устройство для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций Текст. / X. Б. Ткач, Б.Н. Смоляницкий, В.В. Трубицын, В.В. Червов; опубл. 27.06.2002, Бюл. №18.- 18с.

74. Курленя М. В. Об эффекте аномально низкого трения Текст. / М. В. Кур-леня, В. Н. Опарин, В. И. Востриков // ФТПРПИ. 1997 - № 1. С. 3-16.

75. Суднишников Б.В. Исследование и конструирование пневматических машин ударного действия Текст. / Б. В. Суднишников, Н. Н. Есин, К. К. Тупицын. Новосибирск: Наука, 1985. - 134 с.

76. Гурков К. С. Повышение эффективности пневмопробойников Текст. / К.

77. C. Гурков, А. Д. Костылев, Г. А. Ткаченко // Научные основы механизации горных работ: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1986.- С.81-92.

78. Гилета В. П. К вопросу создания пневмоударного устройства повышенной мощности для забивания труб Текст. / В. П. Гилета, Н. Д. Сырямин // Виброударные процессы в строительном производстве: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1986. - С. 15-22.

79. Белоусов А. В. Регулирование параметров пневмоударных механизмов Текст. / А. В. Белоусов // Пневматические буровые машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1984. - С.41-49.

80. Гайслер Е. В. К вопросу об оптимальном цикле пневмоударных машин Текст. / Е. В. Гайслер // Импульсные машины для горного и строительного производства: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1990. -С.60-66.

81. А. с. 247179 СССР. Пневматический молоток Текст. / Н. А. Клушин, Э. А. Абраменков, Д. Г. Суворов и Б. М. Бирюков; опубл. 04.07.1969, Бюл. №22.- 12 с.

82. А. с. 247180 СССР. Пневматический молоток Текст. / Н. А. Клушин, Э. А. Абраменков и Д. Г. Суворов; опубл. 04.07.1969, Бюл. №22. 12 с.

83. Абраменков Э. А. Об установлении структуры ударной мощности пневмоударного механизма Текст. / Э. А. Абраменков // Пневматические буровые машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1984. -С.79-86.

84. Пат. 2105881 Российская Федерация. Устройство ударного действия Текст. / В.В. Червов, В.В. Трубицын, Б.Н. Смоляницкий, И. Э. Вебер; опубл. 27.02.1998, Бюл. №6. 20с.

85. Костылев А. Д. Исследование рабочего процесса реверсивных пневмо-пробойников Текст. / А. Д. Костылев, В. Д. Плавских, Е. Н. Чередников // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980. -С.3-13.

86. Смоляницкий Б. Н. К методике расчета пневматической машины ударного действия с одной управляемой камерой Текст. / Б. Н. Смоляницкий //

87. Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980.- С.37-44.

88. Петреев А. М. Исследование динамики бесклапанного пневмоударного механизма с одной рабочей камерой Текст. / А. М. Петреев, В. П. Богин-ский // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980. - С.20-37.

89. Сырямин Ю. Н. Исследование бесклапанного пневмоударного механизма с двумя управляемыми камерами с целью создания машин со сквозным осевым каналом Текст. / Ю. Н. Сырямин, Б. Н. Смоляницкий // ФТПРПИ.- 1986-№2. С. 63-69.

90. Смоляницкий Б. Н. Новые конструктивные схемы пневмоударных механизмов для забивания в грунт длинномерных стержневых элементов Текст. / Б. Н. Смоляницкий // ФТПРПИ. 1987 - № 6. С. 68-73.

91. Лысенко Л. Л. Выбор параметров пневмоударного механизма с клапанным воздухораспределением Текст. / Л. Л. Лысенко // ФТПРПИ. 1995 -№ 2. С. 56-62.

92. Ткач X. Б. Новый метод определения параметров рабочего цикла пневматической виброударной машины Текст. / X. Б. Ткач, Е. Н. Шер, А. В. Прасолов, В. В. Трубицын // ФТПРПИ. 1995 - № 3. С. 37-40.

93. Ткач X. Б. Пути совершенствования пневмопробойников и повышения эффективности проходки скважин Текст. / X. Б. Ткач // ФТПРПИ. 1995- № 1. С. 66-74.

94. Ткач X. Б. О работе пневматического поршневого привода с выхлопом в среду с давлением большим атмосферного Текст. / X. Б. Ткач // ФТПРПИ. 1996-№ 6. С. 63-71.

95. Русин Е. П. К оценке параметров рабочего цикла пневмоударных машин Текст. / Е. П. Русин, Л. А. Юрьев // ФТПРПИ. 1996 - № 6. С. 83-87.

96. Смоляницкий Б.Н. Новые пневмоударные машины "Тайфун" для специальных строительных работ Текст. / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, В.

97. В. Трубицын, И. В. Тищенко, И. Э. Вебер //Механизация строительства. -1997- №7. С.5-8.

98. Смердин В. С., "Тайфун-290" представитель нового поколения пневмо-ударных машин Текст. / В. С. Смердин, В. В. Червов, В. В. Трубицын //Транспортное строительство. - 1996 - №5, С.27-28.

99. Смоляницкий Б.Н. Новые пневмоударные машины Института горного дела СО РАН Текст. / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, К. Б. Скачков //Механизация строительства. -2001 -№ 12, С.7-12.

100. Червов В. В. Энергия удара пневмомолота с упругим клапаном в камере обратного хода Текст. / В. В. Червов// ФТПРПИ. 2004 - № 1. С. 80-89.

101. Климашко В. В. Зависимость к.п.д. цикла пневмопробойника от факторов, определяемых воздухораспределительной системой Текст. / В. В. Климашко // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980. - С.73-80.

102. Сушков В. В. Техническая термодинамика Текст. / В. В. Сушков. М.: Госэнергоиздат, 1960. — 375с.

103. Плавских В. Д. Методика расчета пневмопробойников Текст. / В. Д. Плавских, Е. Н. Чередников // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980. - С. 113-120.

104. Пат. 2085363 Российская Федерация. Устройство ударного действия Текст. / В.В. Червов, Б.Н. Смоляницкий, В.В. Трубицын, И. Э. Вебер; опубл. 27.07.1997, Бюл. №21. 22с.

105. Червов В. В. Управление подачей воздуха в камеру обратного хода пневмоударного устройства Текст. / В. В. Червов// ФТПРПИ. 2003 - № 1.С. 74-82.

106. Червов В. В. Повышение производительности пневмоударных устройств для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций Текст. / В. В. Червов, Б. Н. Смоляницкий // ФТПРПИ. 2004 № 2. С. 58-65.

107. Пат. 2130997 Российская Федерация. Способ очистки трубы от грунтового керна и устройство для его осуществления Текст. / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, В. В. Трубицын, И. В.Тищенко, И. Э.Вебер; опубл. 27.05.1999, Бюл. №15.-14с.

108. Червов В. В. Новый способ очистки трубы от грунтового керна при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций Текст. / В. В. Червов // Механизация строительства. 2003 - №1. с. 17-20.

109. Червов В.В. Пневмомолот "Тайфун-70" и новый метод очистки трубы от грунтового керна Текст. / В.В. Червов, A.C. Кондратенко // Механизация строительства. 2006 - № 8. С. 8-12.

110. Червов В. В. Условия самоочистки полости трубы от грунтового керна при бестраншейной прокладке коммуникаций Текст. / В. В. Червов // ФТПРПИ. 2005 № 2. С. 67-73.

111. Ветров Ю. А. Резание грунтов землеройными машинами Текст. / Ю. А. Ветров. -М.: Машиностроение, 1971. 358 с.

112. Востриков В. И. О некоторых особенностях движения твёрдых тел при комбинированных виброволновом и статическом воздействиях Текст. /

113. Гаун В. А. О пропускной способности воздухораспределения с упругим клапаном Текст. / В. А. Гаун // Пневматические буровые машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1984. - С.72-79.

114. Гилета В. П. Исследование формы и размеров каналов выпуска и выхлопа пневмоударного механизма с одной управляемой камерой Текст. / В. П. Гилета // ФТПРПИ. 1994 - № 1. С. 67-74.

115. Герц Е.В. Динамика пневматических систем машин Текст. / Е.В. Герц. — М.: Машиностроение, 1985. 256 с.

116. Гастев В. А. Краткий курс сопротивления материалов Текст. / В. А. Гастев. М.: Наука, 1977. - 456с.

117. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: том 1 — 5-е изд. Текст. / В. И. Анурьев. — М.: Машиностроение, 1979. — 728с.

118. Кондаков JI. А. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник Текст. / JI. А. Кондаков, А. И. Голубев, В. Б. Овандер, В. В. Гордеев, Б. А. Фурманов, Б. В. Кармугин. -М.: Машиностроение, 1986. 464с.

119. Червов В.В. Исследование рабочего цикла пневматического молота без расширения сжатого воздуха в камере обратного хода Текст. /В.В. Червов, A.B. Червов //Горный информационно-аналитический бюллетень. / МГГИ. Москва, 2004. - №2, С.295-301.

120. Червов В. В. Стенд для исследования и испытания пневмомолота Текст. / В. В. Червов, А. С. Смоленцев // ФТПРПИ. 2007 № 6. С. 58-65.

121. А. с. 1461833 СССР. Способ измерения энергии удара устройства ударного действия и стенд для его осуществления Текст. / Костылев А.Д.,

122. Трубицын В.В., Ткач Х.Б., Терин В.М., Шалунов C.B. и Червов В.В.; опубл. 28.02.1989, Бюл. №8.

123. А. с. 1618021 СССР. Стенд для испытания ударных машин Текст. / Червов В.В., Климашко В.В., Трубицын В.В., Ткач Х.Б., Терин В.М. и Безродная O.JI.

124. А. с. 1640302 СССР. Способ определения энергии машины ударного действия и стенд для его осуществления Текст. / Ткач Х.Б., Костылев

125. A.Д., Шер E.H., Трубицын В.В., Прасолов A.B., Червов В.В., Терин В.М. и Шабат В.Э.; опубл. 07.04.1991, Бюл. №13.

126. А. с. 1609893 СССР. Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника Текст. / В. В. Трубицын, X. Б. Ткач, В. В. Червов, О. Л. Безродная, В. Г. Вергановский и М. А. Надбаевский; опубл. ЗОЛ 1.1990, Бюл. №44.- 6 с.

127. Информационный листок № 5-95. Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника Текст. / В. В. Трубицын, В. В. Червов // Новосибирский ЦНТИ. 29.12.1994.

128. Трубицын В. В. Способ и стенд для определения энергии удара Текст. /

129. B. В. Трубицын, В. В. Червов, X. Б. Ткач, В. М. Терин // Импульсные машины для горного и строительного производства: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1990. - С.67 - 72.

130. Смоляницкий Б.Н. Давление в демпфирующем устройстве при импульсной нагрузке Текст. / Б.Н. Смоляницкий, В.В. Червов, В. И. Востриков // ФТПРПИ. 2001 - № 4. С. 78-82.

131. Смоляницкий Б.Н. Адаптация пневмоударных устройств к источнику сжатого воздуха Текст. / Б.Н. Смоляницкий, В.В. Червов // Известия ВУЗов. Строительство. 1999 - № 8. С.80-84.

132. Бошняк JI. Л. Тахометрические расходомеры Текст. / Л. Л. Бошняк, Л. Н. Бызов. Л.: Машиностроение, 1968.

133. Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества веществ Текст. / П. П. Кремлевский. СПб.: Политехника, 2002.

134. Суднишников Б. В. Элементы динамики машин ударного действия Текст. / Б. В. Суднишников, Н. Н. Есин. Новосибирск: изд. СОАН, 1965.-84с.

135. Петреев A.M. Согласование параметров пневмомолота с производительностью источника питания Текст. / А. М. Петреев, Б. Н. Смоляницкий // ФТПРПИ. 1999 -№ 2. С. 86-90.

136. Сердечный А. С. Расчет ударной системы, позволяющей изменить форму ударного импульса и снизить осевую ударную нагрузку Текст. / А. С. Сердечный, А. Н. Петров, В. Н. Логинов // ФТПРПИ. 1983 - № 2. С. 5255.

137. Кусницын Г.И. Пневматические ручные машины: Справочник Текст. / Г.И. Кусницын, С.Б. Зеленецкий, С.И. Доброборский, С.А. Гринцер, A.M. Кивман и И. С. Кассациер. Ленинград: Машиностроение, 1968. — 375с.

138. Костылев А. Д. Методика инженерного расчета реверсивных бесклапанных пневмоударных механизмов с одной управляемой камерой Текст. /

139. A. Д. Костылев, Е. П. Русин // Виброударные процессы в строительном производстве: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1986. -С.52-5 8.

140. Климашко В. В. Экспресс-расчет машин для забивания труб Текст. / В.

141. B. Климашко, Г. Г. Васильев // Импульсные машины для горного и строительного производства: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1990.-С.11-24.

142. Климашко В. В. К определению хода ударника пневматической машины на участках наполнения и опоражнивания рабочей камеры Текст. / В. В. Климашко, Б. Н. Смоляницкий, X. Б. Ткач // ФТПРПИ. 1976 - № 6. С. 54-59.

143. Прасолов А. В. Демпфирование колебаний в составном стержне при продольном ударе Текст. / А. В. Прасолов, Е. Н. Шер // ФТПРПИ. 1990 -№ 5. С. 74-79.

144. Червов В. В. Технологические особенности проектирования пневматического молота для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций Текст. / В.В. Червов //Горный информационно-аналитический бюллетень. / МГГИ. Москва, 2004. - №3, С.303-308.

145. А. с. 1622532 СССР. Устройство для погружения трубы в грунт забиванием Текст. / X. Б. Ткач, Г. Г. Васильев, В. В. Червов, А. А. Кирилов и В. В. Трубицын; опубл. 23.01.1991, Бюл. №3. 8 с.

146. Ткач X. Б. К вопросу соединения ударного узла с забиваемой в грунт трубой Текст. / X. Б. Ткач // Импульсные машины для горного и строительного производства: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1990. - С.73 - 82.

147. А. с. 1392206 СССР. Клиновой зажим Текст. / А. Д. Костылев, Б. Н. Смоляницкий, Ю. Н. Сырямин, Б. Б. Данилов, А. Д. Терсков, В. В. Червов и А. Т. Сырямин; опубл. 30.04.1988, Бюл. №16. 4 с.

148. А. с. 1539441 СССР. Устройство для соединения рукавов Текст. / А. Д. Костылев, В. В. Червов, X. Б. Ткач, А. Д. Терсков, В. В. Трубицын, Г. Г. Васильев и В. М. Терин; опубл. 30.01.1990, Бюл. №4. 6 с.

149. А. с. 1583699 СССР. Устройство для соединения трубопроводов Текст. / Г. Г. Васильев, В. В. Червов, В. В. Климашко, Л. П. Семенова и А. Д. Тер-сков; опубл. 07.08.1990, Бюл. №29. 4 с.

150. Пат. 2011103 Российская Федерация. Устройство для соединения рукавов Текст. / X. Б. Ткач, О. Л. Безродная, В. В. Червов, Г. Г. Васильев, В.

151. B. Трубицын; опубл. 15.04.1994, Бюл. №7. 6 с.

152. Бабаков В. А. Об одном варианте расчета движения пневмопробойника в грунте Текст. / В. А. Бабаков // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1980. - С.80-84.

153. Гурков К. С. Новый типоразмерный ряд пневмопробойников Текст. / К.

154. C. Гурков, В. В. Климашко, А. Д. Костылев, В. Д. Плавских, Г. А. Ткачен-ко, Н. П. Чепурной // ФТПРПИ. 1989 - № 4. С. 61-65.

155. Информационный листок № 3-95. Новые пневматические ударные машины типа "Тайфун" для забивки труб в грунт. Текст. / X. Б. Ткач, В. В. Трубицын, В. В. Червов // Новосибирский ЦНТИ. 29.12.1994.

156. Сегуоуаэ V. V. Магуоз каЛоэ рпеитозпи^теБ шазтоБ Текст. / V. V. Сег-уоуаэ, В. N. БтоПатсЫз, V. V. ТгиЫсупаз, I. V. Т1зсепко, I. Е. УеЬепз. О^агаэ Аки1еуюшз // МокзЫ 1г 1ес11шка. 1998 №\2. Р. 34-35.

157. А. с. 1636522 СССР. Способ извлечения из грунта трубной плети Текст. / А. Д. Костылев, В. В. Червов, В. В. Трубицын, X. Б. Ткач, В. М. Терин и Б. Н. Смоляницкий; опубл. 23.03.1991, Бюл. №11. 4 с.

158. А. с. 1752873 СССР. Устройство для извлечения металлических длинномерных конструкций Текст. / X. Б. Ткач, В. В. Тур, В. В. Червов, А. А.

159. Кирилов, В. В. Трубицын, В. М. Терин, С. В. Шалунов и О. JI. Безродная; опубл. 07.08.1992, Бюл. №29. 6 с.

160. Тупицын К. К. О процессе взаимодействия пневмопробойников с грунтом Текст. / К. К. Тупицын // ФТПРПИ. 1980 - № 4. С.75 - 81.

161. А. с. 1268675 СССР. Стенд для исследования устройств ударного действия Текст. / Червов В.В., Трубицын В.В., Смоляницкий Б.Н., Сырямин

162. A.Т. и Данилов Б.Б.; опубл. 07.11.1986, Бюл. №41.

163. Воронцов Д. С. Совершенствование воздухораспределительной системы пневмоударных машин для бестраншейных технологий Текст. / Д. С. Воронцов, А. М. Петреев // ФТПРПИ. 2002 - № 5. С. 77-83.

164. Костылев А. Д. Опыт создания управляемых пневмопробойников Текст. / А. Д. Костылев // ФТПРПИ. 1996 - № 6. С. 77-82.

165. Гайслер Е. В. Об аппроксимации функции расхода воздуха Текст. / Е.

166. B. Гайслер // Пневматические буровые машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1984. - С.96-100.

167. Архипенко А. П. Оценка пневмоударных машин по коэффициенту расхода Текст. / А. П. Архипенко, А. И. Федулов // ФТПРПИ. 1997 - № 5.1. C. 69-68.

168. Червов В. В. Влияние элементов системы воздухораспределения пнев-момолота с упругим клапаном на потребление энергоносителя Текст. / В. В. Червов, И. В. Тищенко, А. В. Червов // ФТПРПИ. 2009 -№ 1. С. 41-47.

169. Пат. 2357061 Российская Федерация. Способ управления силовым воздействием машины ударного действия (вариант) и устройство для его осуществления Текст. / Б. Н. Смоляницкий, В. В. Червов, А. С. Смолен-цев; опубл. 25.09.2009, Бюл. №15. 14с.

170. Общая сумма выполненных за период с 2001 по 2008 г. договоров составила 15 459 175 рублей.

171. Заведующий лабораторией механизации горных работ, д.т.н., проф. Начальник планово-экономического отдела ИГД СО РАН1. Б. Н. Смоляницкий

172. Наименование исполнителя ИНН 5406015367

173. УФК по Новосибирской области

174. Институт горного дела СО РАН л/с 06401135251 )

175. Адрес: 630091,Новосибирск,91, Красный проспект, 54 Расчетный счет 40503810300001000001 в ГРКЦ ГУ Банка России по Новосибирской обл.город Новосибирск БИК 045004001

176. ОКПО 03533961 ОКОНХ 95110 КПП 5406010011. Наименование заказчика

177. ИНН 166006100691 ИП Саляев P.M.

178. Договорная цена составляет по договору 615 000 руб.

179. Выполнено работ 615 000 руб.

180. Ранее опроцентовано 0 руб. Оплачено

181. Общая сумма аванса, перечисленная за выполненные этапы, составляет 615 000 руб.

182. Удерживается 100 % из полученного аванса 615 000 руб.

183. Следует к перечислению о руб.руб. Налог I1. О руб.1. Работу от исп дире; Опари

184. Ответствен^ад^иЙЛн! Червову; ; ir С В ' /' ¡ii^^pppe'cnJkienT РАНА0 руб.

185. Работу принял : от заказчика индивидуальный g предприниматель1. МЯИЛОР.ИЧ /Sf^Jf.1. ТГСО РАН- . Mis*-* H^gs^

186. ИНН 5406015367 Городское отделение по г. Новосибирску УФК по Новосибирской области (Институт горного дела СО РАН л/с 06401135251)

187. Адрес : 630091,Новосибирск,^, Красный проспект, 54 Расчетный счет 40503810600001000002 в ГРКЦ ГУ Банка России по Новосибирской обл.город Новосибирск БИК 045004001

188. ОКПО 03533961 ОКОНХ 95110 КПП 540601001

189. ИНН 5405252703/54050100< ООО "СтройКонтает"

190. Адрес: 630088, г.Новосибирск,1. Северный проезд, 33

191. Расчетный счет 40702810107000405792в ЗАО"Райффайзенбанк Австрия"

192. Сибирский филиал КПП 540501001кор.счет 30101810300000000799город Новосибирска1. БИК 0450047991. ОКПО ОКОНХ1. АКТ N 397сдачи прнемкн научно-технической продукциипо договору N 39 ЭтапИ 1 . 6167 от 07.09.2006 согласно календарному плану.

193. Краткое описание научно-технической продукции

194. Договорная цена составляет по договору 283 200 руб., 3 т. г ■

195. Выполнено работ 283200 руб., 6 т.ъ. ИЛС.

196. Ранее опроцентовано 0 руб. Оплачено

197. Общая сумма аванса, перечисленная за выполненные этапы, составляет283200 руб., в т. г. ИДС /3 Удерживается №0 % из полученного аванса

198. Следует к пере-шдаеЯ^^ 0 руб.руб.

199. Налог на д<)бй§1енну1р Работу сдот исполн; .директор ШЩ^Ч&н^коррйсй^^дент РАН Опарин В.Ш>' .1. Ответственный на1. Червов В. В.w.'ßmm0 руб1. S'OsrjOO^z .1. ИНН 5406015367

200. УФК по Новосибирской области

201. Институт горного дела СО РАН пГс 06401135251 )

202. Адрес: 630091,Новосибирск,91, Красный проспект, 54 Расчетный счет 40503810300001000001 в ГРКЦ ГУ Банка России по Новосибирской обл.город Новосибирск БИК 045004001

203. ОКПО 03533961 ОКОНХ 95110 КПП 5406010011. ИНН 24650940121. ООО "Краевая Строительная1. Компания"1. Адрес: 660005, РФ,г.Красноярск, УНР-636

204. Краткое описание научно-технической продукции

205. Договорная цена составляет по договору 354 000 руб-; £/*>.2 ■

206. Выполнено работ 354 000 руб., 6 т ? /2'/о

207. Ранее опроцентовано 0 руб. Оплачено ^ Р^®'

208. Общая сумма аванса, перечисленная за выполненные этапы, составляет 354 000 руб., ё >?>• * '/Я?100 % из полученного аванса

209. Удерживается Следует к перечислению РУб. ,тгл с ',Л о.

210. Налог на до|^^Гнук*стоимр<2" 4 *'

211. Работу сдап£ в 1 ; ~х £ от исполнителя; дирсктор «КД ччленгйорреспош^пт РАН Опарин ВЖ. Л• .л.

212. Ответственныкдапррчигель ^1. Червов В. В.354 000 руб.//».«- №0 руб.0 руб.