Антиплагиат (1233641), страница 5
Текст из файла (страница 5)
к хорошему смесеобразованию. Из опыта двигателестроения известно, что наилучшей формой для создания упомянутыхвихревых движ ений воздуха в камере сгорания является сфера. Однако сфера не во всех случаях мож ет быть применена.На рисунке 13 приведен разрез (в вертикальной плоскости сечения) камеры сгорания ромбической формы.1- шабот; 2- кольц о компрессионное; 3- полукольц о; 4- ц илиндр; 5- поршень; 6- кольц о компрессионное; 7- сфера поршня; 8сферическое углубление шабота.Рисунок 13 Форма камеры сгорания трубчатых дизель-молотов.Следует заметить, что при выборе формы камеры сгорания надо учитывать необходимость сохранения соотношения размеровдеталей, образующ их объем, и одновременного получения оптимальных формы и объема камеры.
Рассматривая форму сферударной части и шабота, приведенных на рисунке 13, мож но заметить, что ударная часть контактирует с шаботом почти повсей площ ади сферы.Нетрудно понять, что даж е небольшое уменьшение площ ади контакта поршня с шаботом мож ет привести к резкомуувеличению контактных напряж ений и давления на единиц уповерхности контакта и, следовательно, к более тонкомураспыливанию топлива и лучшему смесеобразованию /1/.При определении размера поверхности контакта поршня с шаботом необходимо учитывать не только наилучшеераспыливание топлива, но и то, что при очень малой поверхности контакта, малом радиусе сферы поршня могут происходитьзаметные остаточные деформац ии как в головке поршня, так и в металле шабота, что будет приводить со временем кухудшению смесеобразования.1.6 Интенсивность развития дизель-молотовЗа последние десять лет, новых разработок и изобретений, в области совершенствования дизель-молотов было немного.Основная часть изобретений направлена на увеличение массы ударной части, а так ж е ее изменении в проц ессеэ ксплуатац ии, путем присоединения или отсоединения дополнительных приспособлений.
Такж е рассматривались варианты:увеличения меж ремонтного срока работы молотауменьшения вредных выбросов при работе дизель-молотауменьшения шумов при работе молотаулучшения заводки молота, путем применения различных способов предварительного подогрева ц илиндра.Сниж ение интереса к дизель- молотам обусловлено тем что они имеют ряд недостатков, а именно:высокий уровень шума ивредные выбросы в атмосферу, что исключает возмож ность их применения на стройплощ адках, располож енных вблизи ж илыхпомещ ений. Дизель-молот не универсален, при забивке свай в мягкие податливые грунты, когда из-за недостаточной жесткости основания трудно привести в действие дизель-молот, поскольку ударная частьподнимается на недостаточную высоту и требуемого сжатия в камере сгорания не происходит.[35]Они передают свае лишь 40—50% кинетической э нергии удара, расходуя остальные 60—50% на сж атие воздушной смеси.Изменение степени сж атия воздушной смеси в дизель-молотах оказывает большое влияние на э нергию удара.
Значительноеуменьшение степени сж атия создает при работе молотов недопустимые напряж ения, которые могут привести к их быстромуhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13263411&repNumb=18/2419.06.2015Антиплагиатразрушению. Поэ тому дизель-молоты при равном весе относительно других типов молотов имеют значительно меньшуюполезную мощ ность и большую металлоемкость.Но не стоит упускать из внимания их достоинства. Основные преимущ ества дизель-молотов заключаются в независимости ихработыотпостороннегоисточникаэ нергии,высокойтехническойготовностиагрегата,сравнительнонебольшихэ ксплуатац ионных затрат и значительной производительности при погруж ении легких свай. Таким образом, актуальностьсовершенствования конструкц ии, э кономических и э ксплуатац ионных показателей э тих машин сохраняетс��.2 ПОИСК РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННОЙ ЗАДАЧИ И АНАЛИЗ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДИЗЕЛЬ-МОЛОТАДля гарантированного запуска молота, температура в камере сгорания при падении поршня долж на составлять порядка700˚-800˚К.
Как правило, при э ксплуатац ии молотов в условиях низких температурдля гарантированного запуска молотапосле первого сбрасывания ударной части прибегают к предварительному подогреву камеры сгорания. На подогрев камерысгорания обычно уходит от 10 до 15 минут, что сопоставимо со временем затрачиваемым на забивку сваи.Для решения данной проблемы сущ ествует множ ество вариантов. Например, при запуске трубчатых молотов мож ноиспользовать топлива с невысокой температурой самовоспламенения, но при э том не следует забывать, что будетпроисходить сниж ение мощ ности, а такж е увеличение периода задерж ки воспламенения.Мож но такж е пойти по пути повышения ц етанового числа за счет добавления к топливу присадок. Использование присадокпозволяет снизить температуру сж атия и уменьшить задерж ку воспламенения.
Но такой путь не является самым удобным, таккак присадки отриц ательно влияют на проц есс при нормальной работе молота, а главное, не могут повлиять на максимумосадки сваи при запуске.Наконец , запуск трубчатых молотов мож но улучшить конструктивными способами, а именно, за счет увеличения рабочегообъема Vh, изменения высоты НК, улучшения распыливания топлива и смесеобразования, а такж е за счет аккумулированияэ нергии при подъеме ударной части.Длясокращ ения потерь времени при подготовке дизель-молота к э ксплуатац ии, предлагается использование аккумулятораэ нергии в виде пруж ины сж атия. При подъеме поршня молота кошкой будет сж иматься пруж ина, накапливая э нергию,которая при расц еплении кошки и поршня будет направлена на ускоренное движ ение последнего к шаботу.
Таким образом,за счет большей э нергии ударной части, проц есс сж атия воздуха произойдет быстрее, в следствии чего произойдетповышение температуры сж атия до необходимых 800˚К и дизель заведется с первого раза. Помимо улучшения пусковыхсвойств молота, такое конструктивное решение позволит увеличить частоту ударов молота по свае так как возрастет скоростьпоршня, что сократит время ц икла.2.1 Выбор аналога дизель-молотаВ качестве аналога принимается свайный трубчатый дизель-молот МСДТ-2500-005, за счет широкого спектра забиваемых свай(2,5-6 тонн) данный молот является одним из самых распространенных.
Ниж е приводятся его общ ий вид и параметры.1- поршень; 2- ушко; 3- бак топливный; 4- фильтр; 5- насос топливный; 6- кольц о ловитель; 7- кольц о компрессионное; 8подшипник верхний; 9- шабот; 10- подшипник ниж ний; 11- кольц о амортизатора; 12- амортизатор;13- держ атель; 14маслопровод для смазки шабота; 15- горловина сливная; 16- захват ниж ний; 17,23,25- горловина заливная; 18- бак водяной;19- патрубок выхлопной; 20- болт; 21- бак масляный; 22- маслопровод для смазки шабота; 24- захват верхний; 26- упорвзвода; 27- кошка; 28- болт стопорный; 29- труба направляющ ая; 30- направляющ ая кошки; 31- табличка; 32- упор сброса;33- крышка продольного паза; 34- ухо; 35- крышка; 36- масляный насос;37- ц илиндр.Рисунок 14- Общ ий вид МСДТ-2500-005Таблиц а 1- Технические характеристики молота МСДТ-2500-005.ХарактеристикиУсловное обозначениеЗначение параметраМасса ударной части, кгмуд.ч2500Наибольшая потенц иальная э нергия ударной части, ДжЕп81963Высота подъема ударной части при пуске, ммhпуск1700Наибольшая высота подскока ударной части, ммНмах3200Количество ударов в минуту, не менееnmin40Степень сж атияε13Диаметр ц илиндра, ммDц ил400Подача топлива за один ц икл, см3gт9Вместимость топливного бака, л42Вместимость масляного бака8Высота молота без наголовника, ммНм5600http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13263411&repNumb=19/2419.06.2015АнтиплагиатМассамолота, кгмсв.м5400Масса забиваемой сваи, кгмсв2500-6500Объем камеры сж атия, лVс3,23Полный объем ц илиндра, лVa41,942.2 Определение основных параметров пруж ины сж атияМасса воздуха поступающ его в ц илиндр определяется по закону состояния идеального газа:мв=p0∙Va∙μR∙T0 (2)где p0- давление окруж ающ его воздуха.
По исходным данным p0=1,05 ат;Va- полный объем ц илиндра. Для данного молота, Va=41,94 л;μ- молекулярный вес воздуха. μ=28,98 г/моль;R- универсальная газовая постоянная. R=0,0821 л·ат/моль·К;T0- температура окруж ающ его воздуха. По заданию T0=243˚К.мв=1,05∙41,94∙28,980,0821∙243=64гТогда, э нергия необходимая для нагрева данной массы воздуха с 243˚ до 800˚К будет определятся:Lс=св∙мв∙∆T (3)где св- удельная теплоемкость воздуха.
Принимается по справочным данным. Для температуры окруж ающ ей среды 243˚Ксв=1,013 кДж /кг∙К;∆T- перепад температур. Для нагрева воздуха с 243˚К до 800˚К, ∆T=800-243=557˚К.Lс=1,013∙0,064∙557=36,09кДжКинетическая э нергия молота в момент удара по шаботу:Lк=QH-Lc-Lтр (4)где Q- вес ударной частимолота. Q=муд.ч∙g=2500∙9.81=24525 Н;H- высота сбрасывания молота.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
