RU2229559C1 - Method of control of impact energy of hydraulic impact machine and design of hydraulic impact machine - Google Patents
Method of control of impact energy of hydraulic impact machine and design of hydraulic impact machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229559C1 RU2229559C1 RU2002131602/03A RU2002131602A RU2229559C1 RU 2229559 C1 RU2229559 C1 RU 2229559C1 RU 2002131602/03 A RU2002131602/03 A RU 2002131602/03A RU 2002131602 A RU2002131602 A RU 2002131602A RU 2229559 C1 RU2229559 C1 RU 2229559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- striker
- hydraulic
- impact
- stroke
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидравлическим ударным машинам с регулируемыми параметрами удара, которые могут быть использованы, например, для забивки металлических труб при бестраншейной прокладке инженерных коммуникаций.The invention relates to the field of engineering, namely to hydraulic impact machines with adjustable impact parameters, which can be used, for example, for clogging metal pipes during trenchless laying of utilities.
Известны выбранные в качестве ближайшего аналога способ регулирования энергии удара гидравлической ударной машины путем изменения величины обратного хода ударника и регулируемая гидравлическая ударная машина (бурильная головка RPH 400 фирмы Sekoma), описанные в книге А.П. Архипенко, А.И. Федулов, “Гидравлические ударные машины”. - Новосибирск, 1991, с. 26, рис. 12. Регулирование величины обратного хода ударника осуществляют дискретно при помощи четырех каналов, выполненных в корпусе устройства и соединяющих напорную магистраль с управляемой камерой золотника, который осуществляет переключение ударника с обратного хода на прямой. Значение величины обратного хода ударника зависит от того, какой из четырех каналов, открываемых поочередно кромкой ударника при его обратном ходе, оставлен соединенным с управляемой камерой золотника (остальные три заглушают путем ввертывания специальных винтов). Момент переключения ударника с обратного хода на прямой, а следовательно, и величина обратного хода зависят от расположения канала, который не заглушен.Known as the closest analogue are known is the method of controlling the impact energy of a hydraulic impact machine by changing the magnitude of the reverse stroke of the hammer and an adjustable hydraulic impact machine (drill head RPH 400 from Sekoma), described in A.P. Arkhipenko, A.I. Fedulov, “Hydraulic Percussion Machines”. - Novosibirsk, 1991, p. 26, fig. 12. The control of the magnitude of the striker’s reverse stroke is carried out discretely using four channels made in the device’s body and connecting the pressure line to the spool controlled chamber, which switches the striker from the reverse to the straight line. The value of the return stroke of the striker depends on which of the four channels that are opened alternately by the edge of the striker during its reverse stroke is left connected to the controlled spool chamber (the other three are drowned out by screwing in special screws). The moment the drummer switches from reverse to straight, and therefore the amount of reverse, depends on the location of the channel that is not plugged.
Вышеописанный способ регулирования энергии удара дискретен (ступенчат), он позволяет устанавливать только четыре дискретных (по числу каналов) значения величины обратного хода в заданном интервале регулирования и не позволяет изменять граничные значения интервала регулирования, что в конечном итоге ограничивает область применения способа и функциональные возможности гидравлической машины, в которой реализован этот способ. Отсутствие возможности дистанционного регулирования величины обратного хода также приводит к ограничению области применения способа и функциональных возможностей гидравлической ударной машины. Кроме того, для реализации такого способа требуется сложная конструкция гидравлической ударной машины, что снижает удобство регулирования, так как для изменения величины энергии удара требуется остановка ударного узла и перестановка специальных винтов (заглушек).The above-described method of controlling the impact energy is discrete (stepwise), it allows you to set only four discrete (by the number of channels) values of the return stroke in a given regulation interval and does not allow you to change the boundary values of the regulation interval, which ultimately limits the scope of the method and the hydraulic capabilities the machine in which this method is implemented. The inability to remotely control the return value also limits the scope of the method and the functionality of the hydraulic impact machine. In addition, the implementation of this method requires a complex design of a hydraulic impact machine, which reduces the ease of regulation, since changing the value of the impact energy requires stopping the impact assembly and moving special screws (plugs).
Изобретение направлено на решение задачи расширения области применения способа регулирования энергии удара гидравлической ударной машины и ее функциональных возможностей за счет разработки способа плавного (бесступенчатого) регулирования энергии удара в широком диапазоне значений, при котором величина обратного хода может плавно регулироваться во всем заданном интервале регулирования, а также упрощения конструкции гидравлической ударной машины и повышения удобства регулирования энергии удара.The invention is aimed at solving the problem of expanding the scope of the method for controlling the impact energy of a hydraulic impact machine and its functionality by developing a method for smooth (stepless) regulation of impact energy in a wide range of values at which the return stroke can be continuously adjusted over the entire specified control interval, and also simplifying the design of the hydraulic percussion machine and improving the convenience of regulating the impact energy.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе регулирования энергии удара гидравлической ударной машины, включающем изменение в заданном интервале регулирования величины обратного хода ударника, взаимодействующего с рабочим упругим элементом и рабочей жидкостью, предлагается осуществлять плавное изменение значения давления рабочей жидкости, при котором происходит переключение хода ударника с обратного на прямой, путем изменения усилия предварительного сжатия задающего упругого элемента, жесткость которого намного меньше жесткости рабочего упругого элемента.The essence of the invention lies in the fact that in the method of controlling the impact energy of a hydraulic impact machine, including changing in a predetermined control interval the magnitude of the return stroke of the hammer interacting with the working elastic element and the working fluid, it is proposed to smoothly change the value of the working fluid pressure at which the course is switched impactor from reverse to direct, by changing the force of pre-compression of the master elastic element, the rigidity of which is much less estkosti working elastic member.
Пределы интервала регулирования величины обратного хода ударника могут смещаться в сторону меньших или больших значений путем соответственного увеличения или уменьшения прилагаемого к ударнику усилия предварительного сжатия рабочего упругого элемента. Значение давления рабочей жидкости, при котором происходит переключение хода ударника с обратного на прямой, может изменяться дистанционно.The limits of the range of adjustment of the return stroke of the striker can be shifted to the side of smaller or larger values by correspondingly increasing or decreasing the pre-compression force of the working elastic element applied to the striker. The value of the working fluid pressure at which the stroke of the projectile is switched from reverse to direct can be changed remotely.
Сущность изобретения заключается также в том, что в регулируемой гидравлической ударной машине, содержащей ударный узел и средство управления энергией удара, причем ударный узел включает корпус, в котором расположена первая рабочая камера, ударник и рабочий упругий элемент, предлагается средство управления энергией удара выполнить в виде корпуса с расположенными в нем второй рабочей камерой и гидрозахватом, снабженным задающим упругим элементом и устройством для изменения усилия его предварительного сжатия, при этом первая и вторая рабочие камеры гидравлически связаны. При этом рабочий упругий элемент может быть снабжен регулятором усилия его предварительного сжатия.The essence of the invention also lies in the fact that in an adjustable hydraulic percussion machine comprising a percussion unit and an impact energy control means, wherein the percussion unit includes a housing in which a first working chamber, an impactor and an elastic working element are located, it is proposed to perform an impact energy control in the form the case with a second working chamber and a hydraulic gripper located therein, provided with a master elastic element and a device for changing the force of its preliminary compression, the first and second p bochie chambers are hydraulically connected. In this case, the working elastic element can be equipped with a force regulator for its preliminary compression.
В предлагаемом изобретении плавное изменение значения давления рабочей жидкости, при котором происходит переключение хода ударника с обратного на прямой, путем изменения усилия предварительного сжатия задающего упругого элемента обеспечивает бесступенчатое регулирование энергии удара, что приводит к расширению области применения способа регулирования энергии удара гидравлической ударной машины и ее функциональных возможностей, в частности позволяет работать в различных грунтовых условиях. При этом регулирование величины обратного хода ударника путем изменения усилия предварительного сжатия задающего упругого элемента обеспечивает удобство и простоту плавного регулирования обратного хода как при непосредственном, так и при дистанционном регулировании.In the present invention, a smooth change in the value of the working fluid pressure, at which the stroke of the projectile is switched from reverse to direct, by changing the pre-compression force of the master elastic element provides stepless control of the impact energy, which leads to the expansion of the scope of the method of controlling the impact energy of a hydraulic impact machine and its functionality, in particular, allows you to work in various soil conditions. At the same time, the control of the magnitude of the return stroke of the striker by changing the pre-compression force of the master elastic element provides the convenience and simplicity of smooth adjustment of the reverse stroke both with direct and remote control.
Смещение пределов интервала регулирования в сторону меньших или больших граничных значений обеспечивает расширение диапазона регулирования энергии удара.The shift of the limits of the regulation interval in the direction of smaller or larger boundary values provides an extension of the range of regulation of impact energy.
Дистанционное изменение значения давления рабочей жидкости, при котором происходит переключение хода ударника с обратного на прямой, обеспечивает удобство и простоту процесса регулирования энергии удара.Remote change in the pressure of the working fluid, at which the stroke of the projectile is switched from reverse to direct, provides the convenience and simplicity of the process of regulating impact energy.
На фиг.1 приведена схема гидравлической ударной машины, энергия удара которой регулируется предлагаемым способом.Figure 1 shows a diagram of a hydraulic impact machine, the impact energy of which is regulated by the proposed method.
На фиг.2 приведен график зависимости величины перемещения гидрозахвата узла управления и ударника ударного узла гидравлической машины от давления рабочей жидкости в рабочих камерах.Figure 2 shows a graph of the magnitude of the displacement of the hydraulic control unit and the striker of the shock unit of the hydraulic machine on the pressure of the working fluid in the working chambers.
Гидравлическая ударная машина, приведенная на фиг.1, содержит ударный узел с аккумулятором энергии и средство управления энергией удара. Ударный узел содержит корпус 1, в котором размещен ступенчатый ударник 2 с рабочим упругим элементом (аккумулятором энергии) в виде рабочей пружины 3. Рабочая пружина 3 в исходном состоянии прижимает ударник 2 к наковальне 4 с усилием, равным усилию ее предварительного сжатия. Между внутренними стенками корпуса 1 и ударником 2 расположена рабочая камера 5. Усилие предварительного сжатия рабочей пружины 3 (силой трения пренебрегаем) устанавливается регулятором усилия предварительного сжатия, выполненного в виде винта 6. В качестве варианта вместо рабочей пружины 3 может использоваться газовый аккумулятор, в этом случае усилие предварительного сжатия регулируют начальным давлением газа в аккумуляторе. Для циркуляции воздуха во время работы машины в корпусе 1 имеются отверстия 7.The hydraulic impact machine shown in FIG. 1 comprises an impact assembly with an energy accumulator and an impact energy control means. The shock assembly comprises a housing 1, in which a step striker 2 with a working elastic element (energy accumulator) is placed in the form of a working spring 3. The working spring 3 in its initial state presses the striker 2 against the anvil 4 with a force equal to the force of its preliminary compression. A working chamber 5 is located between the inner walls of the housing 1 and the hammer 2. The pre-compression force of the working spring 3 (we neglect the frictional force) is set by the pre-compression force regulator made in the form of screw 6. Alternatively, a gas battery can be used instead of the working spring 3, in this In this case, the pre-compression force is controlled by the initial gas pressure in the battery. For air circulation during operation of the machine in the housing 1 has holes 7.
Средство управления энергией удара включает в себя корпус 8, внутри которого размещен гидрозахват, содержащий клапан 9, прижимаемый к седлу 10 задающей пружиной 11. Регулировочный винт 12 служит для изменения усилия предварительного сжатия задающей пружины 11. В штоке 13 выполнены аксиальный канал 14 и радиальные каналы 15. На штоке 13 выполнена кольцевая проточка 16, в которую выходят радиальные каналы 15. Клапан 9, шток 13 и корпус 8 образуют рабочую камеру 17, соединенную с напорной магистралью 18, и сливную полость 19, соединенную со сливной магистралью 20. Между седлом 10 и клапаном 9 имеется полость 21. Шток 13 в неработающем состоянии постоянно опирается на резиновый амортизатор 22. Рабочая камера 5 ударного узла соединена трубопроводом 23 с рабочей камерой 17 средства управления. Длина трубопровода 23 зависит от варианта выполнения машины - с дистанционным или непосредственным регулированием величины рабочего хода. Для циркуляции воздуха во время работы машины в корпусе 8 выполнены окна 24.The impact energy control means includes a housing 8, inside of which a hydraulic gripper is located, containing a valve 9 pressed against the seat 10 by the setting spring 11. The adjusting screw 12 serves to change the pre-compression force of the setting spring 11. An axial channel 14 and radial channels are made in the rod 13 15. An annular groove 16 is made on the stem 13, into which the radial channels 15 exit. The valve 9, the stem 13 and the housing 8 form a working chamber 17 connected to the pressure pipe 18 and a drain cavity 19 connected to the drain pipe 20. Between the seat 10 and valve 9 there is a cavity 21. The rod 13 in the idle state is constantly supported by a rubber shock absorber 22. The working chamber 5 of the shock assembly is connected by a pipe 23 to the working chamber 17 of the control means. The length of the pipe 23 depends on the embodiment of the machine - with remote or direct control of the stroke. For air circulation during operation of the machine in the housing 8, windows 24 are made.
Во избежание значительных потерь энергии в средстве управления аккумулирующая способность задающей пружины 11 во много раз, например в 5-10 раз, меньше аккумулирующей способности рабочей пружины 3. (Жесткость задающей пружины 11 во много (например, в 10 и более) раз меньше жесткости рабочей пружины 3).In order to avoid significant energy losses in the control means, the accumulating ability of the master spring 11 is many times, for example 5-10 times, less than the accumulating ability of the working spring 3. (The stiffness of the master spring 11 is many (for example, 10 or more) times less than the hardness of the working springs 3).
Машина работает следующим образом.The machine operates as follows.
Рабочая жидкость из напорной магистрали 18 поступает одновременно в рабочие камеры 17, 5 средства управления и ударного узла. Под действием давления поступающей жидкости гидрозахват, образованный клапаном 9 и седлом 10, и ударник 2 совершают обратный ход, т.е. поднимаются вверх, сжимая задающую и рабочую пружины 11, 3.The working fluid from the pressure line 18 enters simultaneously into the working chambers 17, 5 of the control means and the shock node. Under the influence of the pressure of the incoming liquid, the hydraulic gripper formed by the valve 9 and the seat 10 and the hammer 2 reverse the stroke, i.e. rise up, compressing the master and working springs 11, 3.
В процессе обратного хода кольцевая проточка 16 на штоке 13 с радиальными каналами 15 перемещается из сливной полости 19, отсекая аксиальный канал 14 от сливной магистрали 20. Обратный ход штока 13, а следовательно, и ударника 2 продолжается до момента выхода верхней кромки кольцевой проточки 16 в рабочую камеру 17, в результате чего давление рабочей жидкости в полости 21 станет равным давлению в рабочей камере 17, которое задается с помощью регулировки усилия предварительного сжатия задающей пружины 11. Сила давления рабочей жидкости, действующая на полные поперечные сечения штока 13 и клапана 9, размыкает клапан 9 и седло 10. Седло 10 со штоком 13 устремляются вниз, давление в рабочих камерах 17 и 5 снижается, и ударник начинает прямой ход. Давление в рабочей камере 17 удерживается на некотором уровне, так как его падение в результате перемещения штока 13 вниз компенсируется в определенной степени поступлением рабочей жидкости из напорной магистрали 18 и рабочей жидкости, вытесняемой из рабочей камеры 5 рабочей пружиной 3 при прямом ходе ударника 2. В конце прямого хода штока 13 радиальные каналы 15 полностью выходят в сливную полость 19 и рабочие камеры 17 и 5 оказываются сообщенными со сливной магистралью 20. Однако давление в рабочей камере 17 становится минимальным лишь в момент нанесения удара по наковальне 4 и остановки ударника 2. После этого клапан 9 под действием усилия задающей пружины 11 опускается на седло 10 и цикл повторяется.During the reverse stroke, the annular groove 16 on the rod 13 with radial channels 15 moves from the drain cavity 19, cutting off the axial channel 14 from the drain line 20. The reverse stroke of the rod 13, and therefore of the hammer 2, continues until the upper edge of the annular groove 16 the working chamber 17, as a result of which the pressure of the working fluid in the cavity 21 becomes equal to the pressure in the working chamber 17, which is set by adjusting the pre-compression force of the master spring 11. The pressure force of the working fluid acting on olnye transverse rod section 13 and the valve 9 opens valve 9 and the saddle 10. The saddle 10 with the rod 13 rush down, the pressure in the working chambers 17 and 5 decreases, and the hammer starts to move straight. The pressure in the working chamber 17 is kept at a certain level, since its drop as a result of the rod 13 moving down is compensated to a certain extent by the flow of working fluid from the pressure line 18 and the working fluid displaced from the working chamber 5 by the working spring 3 during the forward stroke of the hammer 2. B at the end of the forward stroke of the rod 13, the radial channels 15 completely extend into the drain cavity 19 and the working chambers 17 and 5 are in communication with the drain line 20. However, the pressure in the working chamber 17 becomes minimal only at the moment of bearing a blow on the anvil 4 and stopping the striker 2. After that, the valve 9 under the action of the force of the master spring 11 is lowered to the seat 10 and the cycle repeats.
Способ регулирования энергии удара путем изменения величины обратного хода ударника поясняется графиком, изображенным на фиг.2. Очевидно, что при неизменной величине усилия предварительного сжатия рабочей пружины 3 с ростом величины обратного хода ударника 2 возрастает энергия удара и наоборот. Поэтому ниже будем говорить о регулировании величины обратного хода ударника 2.The method of controlling the impact energy by changing the magnitude of the return stroke of the striker is illustrated in the graph depicted in figure 2. Obviously, with a constant value of the pre-compression force of the working spring 3, with an increase in the return stroke of the striker 2, the impact energy increases and vice versa. Therefore, we will talk below about the regulation of the return stroke of the striker 2.
На фиг.2 в координатах Р, х изображены две взаимно параллельные задающие линии а и b, представляющие собой зависимость перемещения х гидрозахвата в процессе его обратного хода от давления рабочей жидкости Р в рабочей камере 17 средства управления (для простоты изложения считаем, что перемещение протекает достаточно медленно, поэтому силы инерции на характер перемещения существенного влияния не оказывают). Кроме того, для упрощения рассуждений в дальнейшем с незначительной погрешностью будем считать, что давления рабочей жидкости в рабочих камерах узла управления и ударного узла одинаковы и изменяются синхронно.In Fig. 2, in coordinates P, x, two mutually parallel driving lines a and b are shown, which are the dependence of the displacement x of the hydraulic gripper during its return stroke on the pressure of the working fluid P in the working chamber 17 of the control means (for simplicity of presentation, we believe that the movement proceeds rather slowly, therefore, the inertia forces do not have a significant effect on the nature of the displacement). In addition, to simplify the discussion, with a slight error, we assume that the pressures of the working fluid in the working chambers of the control unit and the shock unit are the same and change synchronously.
Линия а соответствует минимальному значению усилия предварительного сжатия задающей пружины, необходимому для надежной герметизации сомкнутого гидрозахвата в начале его обратного хода, и посадки клапана 9 на седло 10 (фиг.1) в конце прямого хода.Line a corresponds to the minimum value of the pre-compression force of the driving spring, which is necessary for reliable sealing of the closed hydraulic gripper at the beginning of its reverse stroke, and landing of the valve 9 on the seat 10 (Fig. 1) at the end of the forward stroke.
Линия b соответствует максимальному значению усилия предварительного сжатия задающей пружины, при котором обеспечен минимальный зазор между витками пружины, необходимый для долговечности ее работы. Регулирование усилия предварительного сжатия задающей пружины осуществляют регулировочным винтом 12 (фиг.1).Line b corresponds to the maximum value of the pre-compression force of the driving spring, at which the minimum clearance between the turns of the spring is provided, which is necessary for the durability of its operation. The adjustment of the pre-compression force of the driving spring is carried out by the adjusting screw 12 (Fig. 1).
Кроме того, также для простоты изложения не учитываем вес ударника, считая, что во время работы он занимает положение, близкое к горизонтальному, и силы трения, возникающие в движущихся узлах машины.In addition, for simplicity of presentation, we also do not take into account the weight of the drummer, assuming that during operation he occupies a position close to horizontal and the friction forces that arise in moving parts of the machine.
Точки пересечения задающих линий а и b с осью ординат соответствуют давлениям Ра и Рb рабочей жидкости в рабочей камере узла управления, при которых начинается обратный ход гидрозахвата соответственно при минимальном и максимальном усилиях предварительного сжатия задающей пружины 11.The intersection points of the reference lines a and b with the ordinate axis correspond to the pressures P a and P b of the working fluid in the working chamber of the control unit, at which the hydraulic trapping starts back, respectively, with the minimum and maximum pre-compression forces of the control spring 11.
Минимальное усилие предварительного сжатия задающей пружины F3min равно произведению PаSc, а максимальное усилие F3max равно произведению РbSс, где Sc - активная площадь седла 10 (фиг.1).The minimum pre-compression force of the driving spring F 3 min is equal to the product P a S c , and the maximum force F 3 max is equal to the product P b S c , where S c is the active area of the saddle 10 (Fig. 1).
Усилия F3min и F3mах являются граничными. При любом промежуточном значении F3, расположенном в интервале между F3min и F3mах, определяемом положением регулировочного винта 12, перемещение гидрозахвата будет выражаться соответствующей линией, параллельной линиям а и b и расположенной в интервале между ними.The forces F 3 min and F 3 max are boundary. For any intermediate value of F 3 located in the interval between F 3 min and F 3 max, determined by the position of the adjusting screw 12, the movement of the hydraulic gripper will be expressed by the corresponding line parallel to the lines a and b and located in the interval between them.
Таких линий можно провести бесконечное множество и каждой из них будет соответствовать определенная величина давления, при котором будет размыкаться гидрозахват, а следовательно, величина обратно хода ударника и энергия ударника. Величина обратно хода ударника, таким образом, может плавно изменяться в заданном интервале. В этом состоит суть бесступенчатого регулирования энергии удара.An infinite number of such lines can be drawn, and each of them will correspond to a certain pressure value at which the hydraulic capture will open, and consequently, the magnitude of the reverse stroke of the striker and the energy of the striker. The value of the reverse stroke of the striker, thus, can smoothly change in a given interval. This is the essence of stepless regulation of impact energy.
Линии с и d представляют собой зависимость перемещения ударника в процессе его обратного хода от давления рабочей жидкости в рабочей камере ударного узла. Линия с соответствует нулевому значению усилия предварительного сжатия рабочей пружины (проходит через начало координат) и режиму работы гидроударной машины с максимальной величиной обратного хода ударника и максимальной энергией удара, что будет показано ниже.Lines c and d represent the dependence of the movement of the projectile during its return stroke from the pressure of the working fluid in the working chamber of the shock assembly. Line c corresponds to the zero value of the pre-compression force of the working spring (passes through the origin) and the operating mode of the hydropercussion machine with the maximum value of the reciprocating stroke of the striker and the maximum impact energy, which will be shown below.
Линия d соответствует максимальному значению Fpmax усилия предварительного сжатия рабочей пружины, равному произведению PmaxSy, и является граничной и соответствующей “нулевому” ходу ударника 2. Здесь, Sy - активная площадь ударника 2 (фиг.1).Line d corresponds to the maximum value F p max of the pre-compression force of the working spring, equal to the product PmaxS y , and is the boundary and corresponding to the “zero” stroke of the hammer 2. Here, S y is the active area of the hammer 2 (figure 1).
Величина давления Pmin соответствует давлению, при котором задающая линия а пересекает линию х=xсmах в точке А. Величина давления Рmах соответствует давлению, при котором задающая линия b пересекает линию х=xсmах в точке В.The pressure value Pmin corresponds to the pressure at which the control line a crosses the line x = x with max at point A. The pressure value Pmax corresponds to the pressure at which the control line b crosses the line x = x with max at point B.
Величина xсmах равна расстоянию от верхней кромки проточки 16 штока 13 до внутренней поверхности днища рабочей камеры 17 (фиг.1).The value of x with max equal to the distance from the upper edge of the groove 16 of the rod 13 to the inner surface of the bottom of the working chamber 17 (figure 1).
Для того чтобы определить максимальное значение величины обратного хода ударника, что имеет место при максимальном усилии предварительного сжатия задающей пружины (задающая линия b) и нулевом значении усилия предварительного сжатия рабочей пружины (линия с), из точки В проводят прямую линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с линией с в точке С, из которой опускают перпендикуляр на ось абсцисс и определяют xуmах.In order to determine the maximum value of the striker return stroke, which occurs at the maximum pre-compression force of the driving spring (setting line b) and the zero value of the pre-compression force of the working spring (line c), a straight line parallel to the abscissa axis is drawn from point B, to the intersection with a line from the point C, which is lowered from a perpendicular to the axis of the abscissa and determining y x max.
Для определения минимального значения обратного хода ударника из точки А проводят прямую линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с линией с в точке D, из которой опускают перпендикуляр на ось абсцисс. Значение xуmin соответствует минимальному значению обратного хода ударника. Значения xуmах и xymin являются граничными значениями интервала регулирования при нулевом значении усилия предварительного сжатия рабочей пружины.To determine the minimum value of the return stroke of the striker from point A, draw a straight line parallel to the abscissa axis, until it intersects with the line c at point D, from which the perpendicular is lowered to the abscissa axis. The value of x at min corresponds to the minimum value of the reverse stroke of the striker. The values of x at max and x y min are the boundary values of the control interval at zero value of the pre-compression force of the working spring.
При необходимости сменить интервал регулирования в сторону меньших величин обратного хода ударника увеличивают усилие предварительного сжатия рабочей пружины 3, например, до усилия Fp, равного произведению Pe·Sy (фиг.2). Через точку Ре проводят линию е, параллельную линиям с и d. По вышеупомянутой методике находят граничные значения x'ymax и x'ymin нового интервала регулирования. Энергию удара А находят по формулеIf necessary, change the control interval in the direction of smaller values of the reverse stroke of the striker increase the pre-compression force of the working spring 3, for example, to the force F p equal to the product P e · S y (figure 2). Through point P e draw a line e parallel to lines c and d. Using the aforementioned method, the boundary values x ′ y max and x ′ y min of the new regulation interval are found. The energy of impact A is found by the formula
где xу - величина обратного хода ударника;where x y is the reciprocal of the striker;
Fp - величина усилия предварительного сжатия рабочей пружины;F p - the value of the pre-compression force of the working spring;
С - жесткость рабочей пружины. Можно пользоваться и другой формулой:C is the stiffness of the working spring. You can use another formula:
Вышеизложенные построения графиков и определение энергии удара выполняют при конструировании гидроударной машины, выбор конкретного значения энергии удара зависит от размера погружаемой трубы и грунтовых условий. Выбранное значение энергии удара устанавливают, например, используя две регулировочные шкалы. Первая шкала, расположенная на корпусе узла управления, соответствует линейной величине сжатия задающей пружины, с помощью которой регулируют энергию удара внутри интервала. Вторая шкала, расположенная на корпусе ударного узла, соответствует линейной величине предварительного сжатия рабочей пружины, с помощью которой регулируют положение максимального и минимального значений интервала. Шкалы разбиты на деления, обозначенные цифрами.The above graphing and determination of impact energy is performed when designing a hydraulic hammer machine, the choice of a specific value of the impact energy depends on the size of the immersed pipe and soil conditions. The selected value of the impact energy is set, for example, using two adjustment scales. The first scale, located on the body of the control unit, corresponds to the linear value of the compression of the master spring, with which help regulate the energy of the impact within the interval. The second scale, located on the body of the shock assembly, corresponds to the linear value of the pre-compression of the working spring, with which adjust the position of the maximum and minimum values of the interval. Scales are divided into divisions, indicated by numbers.
При вращении регулировочного винта 12 и винта 6 указатели шкал, механически связанные соответственно с регулировочным винтом 12 и винтом 6, перемещаются вдоль первой или второй шкалы.When the adjusting screw 12 and screw 6 are rotated, the dial indicators mechanically connected respectively to the adjusting screw 12 and screw 6 move along the first or second dial.
Чтобы установить заданное значение энергии удара, пользуются одним из известных способов (табличный, номограммы и т.п.) установления соответствия между энергией удара и величиной предварительного сжатия пружин. Рассмотрим, как устанавливается линейное сжатие пружин по заданному значению энергии удара, например, с помощью нижеприведенной таблицы.To set a given value of the impact energy, one of the known methods (tabular, nomograms, etc.) is used to establish the correspondence between the impact energy and the value of the preliminary compression of the springs. Consider how to set the linear compression of the springs for a given value of the impact energy, for example, using the table below.
В таблице в первой строке приведены порядковые номера делений первой шкалы, а в первом столбце - порядковые номера делений второй шкалы (номера интервалов). Энергия удара выражена в джоулях и рассчитана по формулам (1) или (2).The table in the first row shows the serial numbers of the divisions of the first scale, and the first column shows the serial numbers of the divisions of the second scale (interval numbers). The impact energy is expressed in joules and calculated according to formulas (1) or (2).
Допустим, необходимо установить энергию удара 350 Дж. Ей соответствует третье деление на первой шкале и первое деление на второй шкале. Если в таблице отсутствует нужная энергия удара, то используют метод интерполяции по первой шкале.Suppose you want to set the impact energy of 350 J. It corresponds to the third division on the first scale and the first division on the second scale. If the table does not have the desired impact energy, then use the interpolation method on the first scale.
Таким образом, предлагаемое изобретение за счет плавного (бесступенчатого) регулирования энергии удара в широком диапазоне значений обеспечивает расширение области применения способа регулирования энергии удара гидравлической ударной машины и ее функциональных возможностей, так как позволяет производить работы в различных грунтовых условиях. Кроме, того простая надежная конструкция гидравлической ударной машины обеспечивает повышение удобства регулирования энергии удара, поскольку для этого не требуется остановка машины.Thus, the present invention, due to the smooth (stepless) control of impact energy in a wide range of values, provides an extension of the field of application of the method of controlling the impact energy of a hydraulic impact machine and its functionality, as it allows work in various soil conditions. In addition, the simple, robust design of the hydraulic impact machine provides an increase in the convenience of controlling the impact energy, since this does not require the machine to stop.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002131602/03A RU2229559C1 (en) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | Method of control of impact energy of hydraulic impact machine and design of hydraulic impact machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002131602/03A RU2229559C1 (en) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | Method of control of impact energy of hydraulic impact machine and design of hydraulic impact machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002131602A RU2002131602A (en) | 2004-05-27 |
| RU2229559C1 true RU2229559C1 (en) | 2004-05-27 |
Family
ID=32679258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002131602/03A RU2229559C1 (en) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | Method of control of impact energy of hydraulic impact machine and design of hydraulic impact machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2229559C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456424C1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Hydraulic impact device |
| RU2476644C1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-02-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | Adjustable impact machine |
| RU2567059C1 (en) * | 2014-10-20 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Adjustable impact machine (versions) |
| RU208326U1 (en) * | 2021-06-25 | 2021-12-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Impact device |
-
2002
- 2002-11-25 RU RU2002131602/03A patent/RU2229559C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АРХИПЕНКО А.П. и др. Гидравлические ударные машины. - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1991, с. 26, рис. 12. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456424C1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Hydraulic impact device |
| RU2476644C1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-02-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | Adjustable impact machine |
| RU2567059C1 (en) * | 2014-10-20 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Adjustable impact machine (versions) |
| RU208326U1 (en) * | 2021-06-25 | 2021-12-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Impact device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4899836A (en) | Hydraulic percussion instrument and method of operating same | |
| KR101967194B1 (en) | Gas spring | |
| ATE421640T1 (en) | HYDRAULIC DAMPERS WITH PRESSURE CONTROL VALVE AND SECONDARY PISTON | |
| KR960003846A (en) | Compressor with multiple buffer cylinders, each with two seals with adjustable differential pressure to control blank gripping force | |
| RU2006141599A (en) | HYDRAULIC MULTI-CYLINDER PUMP | |
| US3687008A (en) | Pressure fluid controlled reciprocating mechanism | |
| EP1231404A3 (en) | Piston and rod assembly for air-actuated variable damping | |
| RU2229559C1 (en) | Method of control of impact energy of hydraulic impact machine and design of hydraulic impact machine | |
| US4082032A (en) | Control of hydraulically powered equipment | |
| US3942322A (en) | Device in hydraulic percussion tools | |
| JP6164528B2 (en) | Hydraulic drive device | |
| KR101797659B1 (en) | Equipment and control method for auto supplying lubrication oil, and hydraulic breaker having equipment for auto supplying lubrication oil | |
| RU2303730C2 (en) | Piston device and liquid feeding valve | |
| RU2252299C1 (en) | Method to control impact energy of hydraulic impact machine and adjustable hydraulic impact machine | |
| EP1337759B1 (en) | Hydraulic drill string accumulator | |
| SU1039631A1 (en) | Pulser | |
| JPH1182314A (en) | Displacement adjusting device of displacement reciprocating compressor | |
| CN113202965B (en) | Volume control type valve | |
| RU223281U1 (en) | LIQUID FLOW DISTRIBUTOR | |
| SU742660A1 (en) | Pulsating valve | |
| JPH078141Y2 (en) | Hydraulic impact tool | |
| JP3225678B2 (en) | Impact force control device | |
| EP2050991B1 (en) | Pressure-compensated flow rate control valve and testing machine comprising said valve | |
| JP2560851Y2 (en) | Air shock absorber | |
| RU2225482C1 (en) | Hydraulic percussion device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041126 |