2601

(2)

где HУС - величина усадки материала после термообработки на сторо-ну; ρФi- отклонение формы детали на соответствующей обработке; HX i+1 – толщина переходного слоя между двумя соседними слоями материала.

При расчете толщины слоя, после его нанесения из условия компенсации материала, потерянного при изнашивании детали, представлен в виде уравнения:

285

Рис. 2. Форма «Анализ размерной цепи на основе «Графа»

Проверка предложенных решений применительно к условиям производства показала, что предложенные подходы позволяют:

-минимизировать размеры наносимых и снимаемых слоев, а также снизить трудоемкость восстановления деталей;

-снизить себестоимость восстановления деталей;

-применять предложенные решения по автоматизации проектирования технологических процессов восстановления деталей, в условиях изготовления новых деталей машин.

Библиографический список

1.Вивденко Ю.Н. Обобщенная схема поверхностного слоя деталей при восстановлении. /Ю.Н.Вивденко//Поверхность. Технологические аспекты прочности: Межвуз. тем. науч. сб. /УфГАТУ–Уфа, 1994. с.13 –19.

2.Харари,Ф.Теорияграфов/Ф.Харари;пер.с англ.–Изд.2-е– М.:Еди-ториал УРСС,2003.

–296 с.

3.Программа комплексного решения задач при проектировании наиболее характерных технологических процессов восстановления и изготовления деталей с наружными поверхностями вращения с нанесением и снятием материала поверхностного слоя (программа) /Ю.Н.Вивденко, С.Н.Резин, А.О.Шевчук.- М.; ФГНУ

"ГКЦИТ" ОФАП, 2007.- №8099.

УДК 681.5:621.22+625.76

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО КАК ОБЪЕКТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В.Н. Галдин, соискатель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

В настоящее время одноковшовые гидравлические экскаваторы, являющиеся одними из ведущих многофункциональных строительных машин, находят все большее применение благодаря широкому использованию сменных рабочих органов и рабочего оборудования активного действия.

ПРИМЕНЕНИЕ СМЕННОГО РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ И РАБОЧИХ ОРГАНОВ АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ ПОЗВОЛЯЕТ ПОВЫШАТЬ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ МАШИН, УРОВЕНЬ МЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ, СНИЖАЕТ ИХ СТОИМОСТЬ И СОКРАЩАЕТ СРОКИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ [3]. ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ШИРОКО ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИМПУЛЬСНЫЕ СИСТЕМЫ (РИС.1).

286

Алгоритм проектирования гидравлического ударного устройства представлен на рис. 2.

Гидравлическая импульсная система в общем случае, как сложное устройство, разделяется на несколько крупных составных частей по функциональным и конструктивным признакам:

- источник энергии (насос базовой машины);

Рис. 1. Гидравлическая импульсная система:

1 – насос; 2 – предохранительный клапан; 3 – напорная гидролиния; 4 – гидроударное устройство; 5 – блок управления рабочим циклом; 6 – пневмоаккумуляторная камера; 7 - камера высокого давления (взводящая); 8 – камера низкого давления (сливная); 9 – боек;

10 – сливная гидролиния; 11 – гидробак

-генератор импульсов (гидроударное устройство) – для преобразования подводимой энергии потока жидкости в механическую энергию импульсов высокой мощности;

-объект воздействия – разрабатываемая среда;

-опорное устройство (базовая машина) – для обеспечения возможности передачи энергии импульсов от генератора к объекту воздействия.

Основой гидроимпульсной системы является гидравлическое ударное устройство, в котором энергия подводимой жидкости генерируется в импульсы силы определенной частоты и интенсивности, воздействующие на некоторую среду.

Рабочие полости (камеры) гидроударного устройства рассматриваются как замкнутые объемы, в которых происходит изменение параметров находящейся в них рабочей среды (жидкости или газа – для пневмоаккумуляторной полости). Рабочие полости могут быть как постоянного, так и переменного объема.

287

Системы автоматизации проектирования (САПР) вносят фундаментальные изменения в процесс проектирования [1, 2]. Они используется для проведения конструкторских, технологических работ и работ по технологической подготовке производства. С их помощью выполняется разработка чертежей, проводится трехмерное моделирование изделия и процесса сборки, составляется технологическая документация и управляющие программы для станков с числовым программным управлением.

Проектирование объектов, гидроударных импульсных систем в частности, представляет процесс, включающий синтез структуры объекта, выбор параметров элементов, исследование математической модели, анализ результатов и принятие решения.

288

Определение основных параметров ГУ

Анализ критериев проектирования

1

Рис. 2. Алгоритм проектирования гидроударного устройства (начало)

289

Рис. 2. Алгоритм проектирования гидроударного устройства (окончание)

Библиографический список

1. Керимов З.Г Автоматизированное проектирование конструкций /З.Г.Керимов, С.А.Багиров. – М.: Машиностроение, 1985. – 224 с.

290

2.Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем / И.П.Норенков. – М.: Высш.школа, 1980. – 311 с.

3.Теоретические основы создания гидроимпульсных систем ударных органов машин /

А.С.Сагинов, И.А.Янцен, Д.Н. Ешуткин, Г.Г.Пивень. – Алма-Ата: Наука, 1985. – 256 с.

УДК 681.5: 621.22 + 625.76

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ НОЖНИЦЫ – ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ

Н.С.Галдин, д-р техн. наук, проф.; Д.С.Архипенко, студент

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

С развитием гидропривода появилась возможность создавать принципиально новое сменное навесное рабочее оборудование гидравлических экскаваторов – гидроножницы. Гидроножницы устанавливаются на экскаватор вместо ковша, а также могут устанавливаться на манипуляторы, погрузчики и другие гидравлические машины. Гидроножницы применяются для резки стальных балок и арматуры, для сноса зданий и сооружений путем разрушения их строительных конструкций, для дробления железобетона, камня и кирпича. Гидроножницы являются также высокоэффективными в чрезвычайных ситуациях: при разборке завалов, разрушенных взрывом или землетрясением зданий.

Применение нового рабочего оборудования позволяет наиболее полно использовать возможности гидравлических экскаваторов и расширять область их применения [1]. Гидроножницы навешивают на рукоять экскаватора (манипулятора), гидропривод позволяет создавать большие сконцентрированные усилия на режущих и ломающих элементах рабочих органов. Вращение рабочего органа еще больше расширило возможности их применения, особенно в труднодоступных местах [3 – 5].

Гидроножницы (рис.1, 2) можно подразделить по назначению (в зависимости от видов выполняемой работы) на следующие группы:

для резки металла, металлических элементов конструкций (арматуры, швеллеров, уголков и т. п.) на мелкие части, которые удобно грузить в автотранспорт для вывоза с объекта;

291

для сноса зданий, разрушения различных бетонных, кирпичных и железобетонныхконструкций, раздробления плит иблоковна крупныечасти;

для разрыва арматурных и сварных связей;

для измельчения и дробления крупных частей плит и блоков после первого этапа работ;

универсальные со сменными челюстями.

Конструктивно гидроножницы состоят из корпуса, к которому крепятся режуще-ломающие части, так называемые челюсти, приводимые в действие гидроцилиндрами, двумя или одним в зависимости от конструкции. Для получения более мощных усилий гидроножницы оснащают двумя гидроцилиндрами. Такая конструкция позволяет воздействовать на материал с двух сторон, что значительно повышает эффективность разрушения.

Наиболее уязвимые для повреждений элементы гидропривода защищены. Штоки гидроцилиндров гидроножниц закрыты цилиндрическими кожухами, длина трубопроводов минимизирована, а в полости гидроцилиндров рабочая жидкость подается по каналам, выполненным в штоке гидроцилиндра.

Современные гидроножницы оснащаются механизмом поворота, который обеспечивает дополнительную степень свободы и тем самым дает возможность производить работу в труднодоступных местах рабочей зоны.

Челюсти гидроножниц имеют, как правило, разрушающую и режущую части, что позволяет без замены рабочего органа выполнять все необходимые операции в едином технологическом цикле. Усилия на режущеломающих челюстях, развиваемые гидроцилиндрами, могут быть значительными – до нескольких сотен тонн, а поскольку усилия прилагаются на небольшой площади, материал легко разрушается.

Режущие элементы гидроножниц съемные, их легко заменить в случае затупления или поломки. Гидроножницы различных конструкций и модификаций выпускают во многих зарубежных странах.

Рис. 1. Гидроножницы для резки металла

292

гидроножницы должны быть компактны, чтобы ими удобно было манипулировать в ограниченном пространстве. Их конструкция должна препятствовать преждевременному износу и повреждению сменных рабочих резцов и зубьев, а также элементов гидропривода.

На начальной стадии разрушения здания или сооружения, в конструкции которого применены самые разные материалы: каменная кладка, железобетон, стальные профили, кабели и т. д., применяют универсальное оборудование, более всего напоминающее ножницы или клещи. Две подвижные щеки подвешены на отдельных или одной общей оси и смыкаются под действием одного или двух гидроцилиндров.

Проектирование гидроножниц начинается с разработки технического задания (ТЗ), тщательного анализа возможных конструкторских решений. Затем создается математическая модель. Построив математическую модель, приступают к ее исследованию, изучению ее свойств, стремясь выяснить, в какой мере разработанный объект соответствует своему назначению.

В зависимости от назначения гидравлических ножниц, комплекса внешних воздействий, типоразмера базовой машины, у проектантаразработчика имеется возможность изменять число связей между моделями и исследовать наиболее важные эффекты, проявляющиеся при работе гидравлических ножниц [2]. На рис. 3 показано рабочее окно определения основных параметров гидравлических ножниц.

Рис. 3. Рабочее окно определения параметров гидравлических ножниц

Проектант-разработчик, получив ТЗ, на основании своего опыта, известных ему аналогов и интуиции намечает первоначальный приближенный вид решения – принципиальную схему, некоторые конструктивные формы, взаимодействие элементов и т.д.

Затем, проектант-разработчик с помощью расчетных методов, различных критериев оценки, он анализирует полученное решение и вносит оп-

294