вижные детали и рабочие полости. Блок управления рабочим циклом

предназначен для управления преобразованием непрерывно подводи-

мой энергии в периодические импульсы.

И

На рис. 3.7 представлена схема гидропневматического ударного

устройства.

Д

А

Рис. 3.7. Схема гидропневматического ударного устройства:

1 – инструмент; 2 – корпус; 3 – оек; 4 – камера низкого давления;

управления

5 – камера высокого давления; 6 – пневмоаккумуляторная камера;

7 – орган

ра очим циклом; 8 – напорная гидролиния;

9 – г дро ак; (В – взвод

ойка; Т – торможение; Р – разгон (рабочий ход)

Органы

ра очим циклом, осуществляющие распре-

С

ровании гидромолотов.

И

из выражения

N уд = Т

n

(n – количество ударов в минуту).

60

Энергия единичного удара определяется выражением

T = m V12 / 2

,

(3.1)

где m – масса подвижных частей; V1

– скорость подвижных частей

в момент удара.

Конкретные значения энергии единичного удара могут

быть

бойка

Д

Нужно иметь в виду, что эффективность процесса воздействия

При

на обрабатываемую среду в значительной степени зависит от количе-

ства дв жен я ( мпульса телаА), равного

1 .

S = m V

счет сн жен я скорости

при соответствующем увеличении

массы бойка.

проект рован

гидромолотов необходимо стремиться к

повышению ударной мощности и КПД устройства для повышения

d(T)=a0+a1 T+a2 T2,

(3.2)

вается следующим образом:

Wa =T + Aг + Aтр ,

(3.4)

где Wa – энергия, развиваемая пневмоаккумулятором при расширении

газа, Дж;

T – тре уемая кинетическая энергия единичного удара, Дж;

Aг – работа, расходуемая на преодоление гидравлических

сопротивле-

н й при

вытеснен ра очей жидкости из взводящей полости, Дж;

А

Aтр – работа с л механ ческого трения при разгоне бойка, Дж.

Поскольку определен е работ Aг , Aтр представляет определен-

ные

набначальном этапе проектирования гидроударника, то

необход мое значен е энергии можно определить по формуле

трудности

Wa =T /ηраз ,

(3.5)

где ηраз – КПД разгона гидроударного устройства, учитывающий по-

тери энергии на перетекание жидкости и механическое

трение при

разгоне бойка; значение ηраз

можно принимать 0,6–0,8.

С

p‹1

V‹1

n

E‹

Wa =

E‹ −

(3.6)

n

n

−1

,

E‹

И

где Wa – энергия пневмоаккумулятора, Дж;

pr1 – максимальное давле-

ние сжатого газа в пневмоаккумуляторе, Па; Vr1

– объем,

занимаемый

м3;

Д

газом при давлении, pr1 ,

n

– показатель политропы, n

= 1,25–1,65;

Eг – степень сжатия газа, Eг =1,5–3,5.

Степень сжатия газа определяется по формуле

Ег

=Vго /Vг1 ,

(3.7)

где Vго – начальный объем, занимаемый газом, м3.

Максимальное давление газа зависит от

давления зарядки

необход

пневмоаккумулятора и определяется выражением

исходя

р‹1 = р‹” Ѓ‹n ,

(3.8)

где pго – давление зарядки;

pго

≥ 0,5–1,5 МПа.

По формулам (3.4–3.8А) делаются расчеты нескольких вариантов

пневмоаккумуляторов, вы

раются необходимые параметры.

В качестве газа в пневмоаккумуляторе используется азот.

С

мо учитывать, что показатель политропы для азота

В расчетах

зменяетсяв апазоне1,25–1,65 (зависит от давления газаи темпратуры).

Масса бойка (подв жных частей) гидроударного

устройства

определяется

из

требуемой энергии единичного удара и ско-

рости подвижных частей в момент удара (которая берется в пределах

4–8 м/с) по формуле

T

m = 2 T /V12

,

(3.9)

где m – масса

бойка,

кг;

– кинетическая

энергия

единичного

(для унификации уплотняющих

элементов: резиновых

колец, ман-

жет), а также с учетом конструктивных соображений, например, для

обеспечения требуемой массы подвижных частей гидроударника.

Частота ударов гидроударника

зависит от времени цикла, на

которое влияют ход бойка, рабочая площадь взводящей полости, по-

дача насоса базовой машины.

И

Время идеального рабочего

цикла гидроударного

устройства

(без учета времени задержки взвода) определяется по формуле

Tц = t

Д

(3.10)

хх +tрх ,

где Tц – время

, с; tхх

– время холостого хода, с; tрх – время рабо-

чего хода, с.

А

Коэфф ц ент ас мметр ира очегоциклаka определяетсяпо формуле

б

= tхх / tрх .

(3.11)

ka

Значен я

коэфф ц ента ka

в расчетах принимаются равными

ka =5–10.

цикла

Время холостого хода определяется из выражения

tхх = Sв l /Q ,

(3.12)

где

tхх – время холостого хода, с;

Sв

– рабочая (эффективная) пло-

Сщадь взводящей полости;

l – ход подвижных частей, м;

Q1 – расход

Sв l

1

Tц =

(3.13)

Q

t + k

.

1

a

Частота ударов определяется выражением

И

n =1/Tц .

(3.14)

Зная энергию и частоту

Д

ударов,

определяем эффективную

ударную мощность по формуле

N уд =T n .

КПД гидроударного устройства определяется отношением эф-

А

насосом ба-

фективной ударной мощности к мощности, развиваемой

зовой машины,

η = N уд

Nн

,

(3.15)

б

где

Nн – мощность, развиваемая

насосом, Вт, Nн =

pср Q1 , здесь

рср – среднее

во взводящей полости, Па; Q1 – подача насоса, м3/с.

давление

Среднее

гидропривода за цикл определяется по формуле

1

Тц

С

pср =

Тц

∫0

p(t)dt ,

(3.16)

зменен я давления во взводящей полости гидро-

где

p(t) – функц я

ударного устройства.

Выделяют также КПД разгона,

который вычисляется отноше-

И

Контрольные вопросы и задания

1.

Назначение гидроударника.

2.

Назовите основные параметры гидроударника.

3.

Д

Из каких конструктивных элементов состоит гидроударник?

4.

В чем отличие гидроцилиндра от гидроударника?

5.

Какие бывают гидродвигатели в зависимости от характера

движения выходного звена?

6.

А

Как определяется энергия единичного удара?

7.

Как определяется частота ударов?

8.

Как определяется КПД гидроударника?

9.

Как определяется полезная мощность гидромотора?

б

и

С