Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2601

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
31.16 Mб
Скачать

Рис. 3. Сооружениеоснованияопорылинии электропередачи пневмомолотом″Тайфун-190″ на болотев зимних условиях: машинана свае(слева)и две сваи, забитыев дно болота

Работы по сооружению линии электропередачи проводились в феврале 2005 г. В общей сложности было забито больше сотни свай.

″Тайфун-320″. Эта машина имеет такой же внешний диаметр, как и пневмомолот GIGANT фирмы ″Тракто-Техник″. Но при меньшем на 30%, чем у аналога расходе воздуха, обладает на 30% большей энергией удара.

При помощи этой машины в г. Новосибирске сооружено значительное количество бестраншейных переходов (под Транссибирской магистралью в районе станции Клещиха, ул. Серебряниковской, Гусинобродским шоссе

идр.) диаметром от 325 до 630 мм.

ВВильнюсе, куда машина поступила в октябре 1998 г., забитодве 25метровых трубы диаметром 820 мм. Высокая энергия удара обеспечивала забивание трубной плети диаметром до 630мм надлину не менее 30 м без промежуточных очисток от грунтового керна со средней скоростью 4…6 м/час. В Литве ″Тайфун-320″ работает с 1998 г. (рис. 4), в Москве– с 2007 г., в Казани – три машины с 2008 г., во Владивостоке– с 2008 г.

193

Рис. 4. Бестраншейная прокладка стального кожуха пневмомолотом ″Тайфун-320″: диаметром 630 мм для водовода в Вильнюсе (слева) и диаметром 820 мм

для газопровода в г. Биржай, Литва

″Тайфун-500″. Промежуточный типоразмер между пневмомолотами ″Тайфун-320″ и ″Тайфун-740″. По геометрическим размерам не имеет отечественных и зарубежных аналогов. При одинаковом с отечественной машиной М-400 внешнем диаметре корпуса и энергии удара потребляет в 2 раза меньше воздуха (10 м3 /мин. вместо 20 м3 /мин.) и короче на 0,7 м. Последнее обстоятельство особенно важно при работе в стесненных городских условиях. Машина сразу же нашла спрос у потребителей. Об этом свидетельствуют четыре контракта в течение полугода.

Машины ″Тайфун-500″ работают: в Нижневартовске – с 1999 г., в Ново Уральске – с 2000 г., в Тобольске – с 2000 г., в Новосибирске – с 2001 г., в Красноярске – с 2002 г., в Домодедово Московской области – с 2004 г., в Литве – с 2005 г., в Казань передано три машины в 2006 – 2010 г.

В Екатеринбурге этой машиной за 2,5 часа была забита вертикальная труба диаметром 1420 мм на глубину 8 м.

Значительный объем работ по забиванию двутавров с сечением №60 был выполнен при строительстве станции метро "Березовая роща" (рис. 5). Мягкая работа пневмомолота обеспечила точное выполнение работы по сооружению подпорных стен. Точность расположения верхнего торца двутавра относительно проектной отметки составила менее 10 мм.

194

Рис. 5. 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

″Тайфун-740″. Этот пневмомолот является самой мощной машиной на сегодняшний день в России для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций.

При высокой энергии удара (6000 Дж вместо 4000 Дж у отечественного аналога машины М 400 конструкции ИГД СО РАН) ″Тайфун-740″ не имеет в своем калибре аналогов по расходу воздуха ни у нас в стране, ни за рубежом. Ближайший по энергии удара и габаритным размерам зарубежный аналог – пневмомолот KOLOSS фирмы ″Тракто-Техник″ требует для работы в два раза больший расход воздуха даже при наличии высококачественных уплотнений (20 м3/мин вместо 10 м3/мин).

Этоймашиной в Новосибирске выполнены уникальныеработы. Под ул. Станиславского врайоне Мемориаладля прокладкипучка телефонныхкабелей забита труба-кожухдиаметром720ммидлиной 45мбезпромежуточныхочисток от грунта. Черезавтомагистраль Новосибирск-Омск врайонеаэропорта ″Толмачево″забита трубадиаметром 1020 ммнадлину23м (рис. 6). Этаработа осуществляласьот компрессора производительностью 7,5м3/мин. Ни она из известныхмашин при таком расходе воздуха неспособна выполнить подобную работу. Под железнодорожными путями в районестанцииМочище всухую глинузабита трубадиаметром820мм надлину33м, а под автодорожной насыпью в районег. Обьпристроительствесевернойобъезднойдороги вокругг. Новосибирска проложена трубадиаметром 820 ммнадлину54 м. Выполнено значительное количестводругихработ.

Вг. Вильнюсе этим пневмомолотом выполнен ряд уникальных переходов

[9].Например, без промежуточных очисток от грунта на длину 67 м былазабита трубадиаметром 630 мм, на длину 81 м была забита трубадиаметром 530 мм и множество других работ.

195

Машины ″Тайфун-740″ работают: в Литве – с сентября 1997 г., в Москве – с сентября 2000 г., в Казани – с июня 2007 г., в Чите – с июня 2009 г.

″Тайфун-1000″.Разрабо-

тан, изготовлен ипоставлен в

 

Литвулетом2003г. пневмомо-

 

лот″Тайфун –1000″смассой

 

ударнойчасти 1000 кги энерги-

 

ей удара 8500Дж. В2005г. им

 

выполнен переход трубойдиа-

Рис. 6. Бестраншейнаяпрокладка стального кожуха

метром1мдлиной65 м.

диаметром 1020мм длятелефонных кабелей пнев-

В апреле 2000 г. пневмо-

момолотом ″Тайфун-740″

ударные машины ″Тайфун″ бы-

под автодорогой Новосибирск– Омск

ли представлены и

в районе аэропорта Толмачево

получили Золотую медаль на Международном Салоне промышленной собственности ″Архимед – 2000″ в г. Москве [10]. В мае 2000 г. эта разработка Института горного дела СО РАН была отмечена Золотой медалью на Международной выставке интеллектуальной и промышленной собственности IMPEX ХVII в г. Питсбурге (США). В 2004 г. участие Института горного дела СО РАН в Сибирской Ярмарке СИБПОЛИТЕХ-2004 было отмечено Золотой медалью за разработку и практическую реализацию в производстве пневмоударных молотов "Тайфун".

Библиографический список

1.Григоращенко В.А. Прокладка металлических труб пневмопробойниками – Новосибирск: Изд. ИГД СО АН СССР. Препринт №38, 1990. – 32 с.

2.Бабаков В.А. Об одном варианте расчета движения пневмопробойника в грунте // Горные машины: сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. – Новосибирск, 1980.

3.Гурков К.С., Климашко В.В., Костылев А.Д. и др. Новый типоразмерный ряд пневмопробойников // ФТПРПИ. – 1989 – № 4.

4.Гурков К.С., Климашко В.В., Костылев А.Д. и др. Пневмопробойники. – Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1990, 217с.

5.Суднишников Б.В., Есин Н.Н., Тупицын К.К. Исследование и конструирование пневматических машин ударного действия. – Новосибирск: Наука, 1985. – 134 с.

6.Патент РФ № 2105881. Устройство ударного действия. / Червов В.В., Трубицын В.В., Смоляницкий Б.Н., Вебер И.Э. - Опубл. в Б. И. 1998, № 6.

7.Патент РФ № 2085363. Устройство ударного действия. / Червов В.В., Смоляницкий Б.Н., Трубицын В.В., Вебер И.Э. - Опубл. в Б. И. 1997, № 21.

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

9.СмоляницкийБ.Н., ЧервовВ.В., Трубицын В.В.Новые пневмоударные машины Тайфун для специальных строительных работ //Механизация строительства.– 1997 –№ 7.

196

10. Смоляницкий Б.Н., Червов В.В., Скачков К.Б. Новые пневмоударные машины Ин-

ститута горного дела СО РАН //Механизация строительства. – 2001 – № 12.

197

СЕКЦИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ, НЕФТЕГАЗОВОЙ ТЕХНИКОЙ

УДК 621.644:621.86.061.1

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ УКЛАДЫВАЕМОГО ТРУБОПРОВОДА НА УСИЛИЕ СОЗДАВАЕМОЕ НА КРЮКЕ ТРУБОУКЛАДЧИКА В СРЕДЕ MATLAB SIMULINK

Балабанов С. А., магистрант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

Важным фактором при расчете трубоукладочного процессаявляется определение влияния нагрузки трубы на крюк трубоукладчика придвижении по неровностям микрорельефа. Неровности неизбежно приводят к изменению уровня трубы относительно воображаемой оси. При совершении прогибов трубой происходит изменение нагрузки на крюковую подвеску. Величина этого изменения добавляется к общей грузоподъемности этого процесса, поэтому при расчете грузоподъемности трубоукладчика важно знать максимальное изменение усилия для оптимального подбора техники. Трубы разного диаметра, длины и толщины стенки при одной и той же неровности ведут себя поразному. Чтобы определить влияние параметров трубы на укладочный процесс была смоделирована система, позволяющая оценить влияниединамических свойств трубы на крюковую подвеску трубоукладчика.

Колебательный переходный процесс, полученный в результате эксперимента, с достаточной степенью точности аппроксимируется моногармоническим затухающим колебанием, представляющим собой переходную характеристику колебательного звена второго порядка, передаточная функция которого имеет вид [1, 2]:

WТР(p)

 

КТР

 

,

(1)

Т2

р2 Т

 

 

 

2ТР

р 1

 

 

1ТР

 

 

 

 

где КТР – коэффициент передачи; Т1ТР, Т2ТР – постоянные времени. Постоянные времениколебательногозвена определялисьиз уравнений. [1]

2

 

 

 

1

 

 

 

2 КТ

 

 

Т1КТ

 

 

 

 

 

;

Т2КТ

 

 

 

,

(2)

 

2

2

2

 

2

 

 

 

КТ

 

КТ

 

КТ

 

КТ

 

 

где ωКТ – круговая частота колебаний, КТ

 

1

ln

yК(t)

- декремент зату-

 

yК(t T)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

T

 

 

хания колебаний, T

 

 

- период колебаний, yК(t) – амплитуда

КТ

 

 

КТ

 

 

 

 

 

 

 

280

высотных колебаний крюка КТ.

Изменение высоты подвеса I-той точки приподнятой плети трубы

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

h

W

(p)

 

F

K

,

(3)

 

ТРI

ТР

 

ТРI

Ik

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

где K

- коэффициент влияния силы F

 

 

 

, действующей на трубу в I-ой

 

Ik

 

 

ТРI

 

 

 

точке, на изменение высоты подвеса k-той точки приподнятой плети трубы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение силы, действующей в I-той точке на трубу со стороны КТ

F

C

 

h

,

 

 

(4)

ТРI

 

 

ТРI

 

кI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

- изменение

где C - коэффициент жесткости трубы в I-ой точке;

ТРI

 

 

 

 

 

 

кI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высоты подвеса крюка I-го КТ.

 

 

 

 

 

 

Коэффициент жесткости определялся по формуле

 

 

 

Стр

 

Рг

 

 

 

 

(5)

утр

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где утр - прогиб трубы под действием силы тяжести груза;

Рг - сила тяже-

сти груза.

С помощью представленной ниже структурной схемы можно анализировать влияние размеров трубы на динамику нагрузки на крюке трубоукладчика.[2]

Рис. 1. Структурная схема изменения усилия на крюке трубоукладчика от изменения высоты трубопровода

Рис. 2. Структурная схема в Matlab пакете Simulink

С помощью этой модели можно определить наиболее оптимальные значения параметров трубы. Ниже приведена сводная таблица, характеризующая зависимость изменения нагрузки от диаметра трубы. На ней видно, что при уменьшением диаметра повышается устойчивость. А это значит,

281

что зная параметры системы, мы можем оптимально подобрать тип и количество трубоукладчиков.

Рис. 3. Переходная характеристика процесса изменения усилия на крюке от изменения высоты трубопровода

 

 

 

Таблица 1

Диаметр трубы,

Пик амплитуды, МН

Перерегулирование,

Время пере-

мм

 

%

ходного

 

 

 

процесса, с

1420

0,08

60,1

20,3

1300

0,079

58,8

19,3

1200

0,078

57,4

18,2

Библиографический список

1.Юревич Е.И. Теория автоматического управления. – 2-е изд., перераб. и доп. - Л.:

Энергия, 1975. – 416 с.

2.Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник, - СПб: Питер, 2002. – 528 с.

УДК 621.81.004.621.63

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

С.А. Балановский, магистрант, С.Н. Филимонов, магистрант, М.М. Лучко магистрант

Омский государственный технический университет

По мере отработки ресурса агрегата или узла машины формируется группа изношенных деталей, эксплуатационные свойства которых могут быть повышены до исходного уровня путём применения восстанови-

282

тельных технологий. Характеристики качества и себестоимость восстановленных деталей во многом определяются наличием имеющейся научнотехнической базы для проектирования технологических процессов восстановления: нормативов по удаляемым дефектным и наносимым слоям материалов, особенностям формирования размерных цепей в процессе восстановления и других данных.

Следует констатировать некоторое отставание формирования такой базы для ремонтных производств по сравнению с базой массового и серийного производства машин. Во многих случаях, это приводит к необоснованному решению о списании и нецелесообразности восстановления деталей по критериям их качества и себестоимости. В первую очередь, к деталям с повышенными требованиями ресурса и надёжности (детали турбин и осевых компрессоров, гидравлических систем, валов и других).

Современные технологии восстановления основаны на многократном технологическом воздействии на восстанавливаемую деталь, предусматривающем нанесение и снятие материала поверхностного слоя. Такой подход позво-ляет обеспечить заданные требования к деталям после их восстановления.

С учетом сложности технологических размерных цепей при восстановлении деталей с многократным нанесением и снятием материала поверхностного и многовариантности решений при выборе методов технологического воздействия разработана методология проектирования технологических процессов восстановления деталей с многократным нанесением и снятием материала поверхностного слоя. Предложенный подход основан на положениях теории множеств, теории графов и состоит из двух частей.

Первая часть указанного подхода заключается в конструкторско-тех- нологической классификации условий восстановления деталей при многократном нанесении и снятии материала поверхностного слоя. В основу методики классификации условий восстановления положена математическая модель формирования технологических процессов восстановления деталей при многократном нанесении и снятии материала поверхностного слои. Указанная математическая модель разработана на известных положениях теории множеств [1], с применением сравнительной логики и учетом особенностей формирования множеств условий на соответствующих этапах технологического процесса восстановления деталей. Схема формирования множеств условий на соответствующих этапах технологического процесса восстановления деталей представлена на рис.l.

Методика классификации условий восстановления в соответствии со схемой формирования множеств условий на соответствующих этапах технологического процесса восстановления деталей (рис.l) содержит три этапа проектирования указанных процессов: удаление дефектного изношенного слоя, нанесение материала восстановительного слоя, промежуточная,

283

окончательная размерная и отделочная обработки.

Множества условий на соответст-

вующих этапах технологического

процесса восстановления деталей

Заданные условия на начало проектирования

lp = < x1, j1, x2, j2, … , xm, jm >

Заданные условия на этапе подготовки поверхности

lР2 = < x1, j1, x2, j2, … , xK, jK >

Заданные условия при нанесении материала

lР1 = < x1, j1, x3, j2, … , xm, jm >

Заданные условия на этапах промежуточной и окончательной обработки

lР3 = < x3, j1, x5, j2, … , xd, jd >

Рис. l. Схема формирования множеств условий на соответствующих этапах проектирования технологических процессов восстановления деталей

Для обоснования рациональных методов обработки на выделенных этапах процесса восстановления деталей разработаны алгоритмы расчета.

Вторая часть методики основана на физической [1] и математической [2] моделях формирования технологических размерных цепей при многократном нанесении и снятии материала поверхностного слоя [1] .

Основные подходы при оценке технологических размерных цепей выполнены на основе положений теории графов с применением двоичного позиционного дерева. Результатом построений, выполненных на основе положений теории графов, является математическая модель формирования технологических размерных цепей при восстановлении детали [2]. При этом вершинами являются поверхности, возникающие в процессе восстановления детали, ребрами - размерные связи и погрешности, возникающие в процессе восстановления.

В общем виде расчетная толщина снимаемого слоя определена по

уравнению:

 

 

 

/

 

 

 

 

Д

 

 

 

Σ i

 

 

 

 

hi i-1

+Rzi-1

+ΣρФ i-1

+

ξу i

(1)

 

Д

 

где, H

толщина дефектного слоя после2предыдущей обработки; Тi-

 

i-1

 

допуск на соответствующий размер после предыдущей обработки; R z i-1 - шероховатость поверхности после предыдущей обработки; /Σi – погрешность размерной обработки соответствующей поверхности; ξyi – погрешность установки восстанавливаемой детали на соответствующем уровне обработки; i, i+1, i-1 - текущий, последующий и предыдущий методы технологического воздействия соответственно.

Расчетную толщину наносимого восстановительного слоя HiHAH при обеспечении заданной толщины поверхностного слоя после восстановления детали H i ЗАД, предусмотрено определить как

HНАН=HЗАД+

Ti+1

+

Ti-1

+HД+H

+Rz ρ

H

 

 

 

 

 

i

i

2 2 i УС

i Фi

Xi+1

 

ξуi+1

284

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]