Автор: Дмитревич Ю.В.
Источник:ООО Компания Традиция-К
Дмитревич Ю.В. Влияние гидромолота на базовую машину (экскаватор) Рассмотренны основные конструктивные и технические праметры гидромолта,влияющие на экскаватор.
Гидромолоты в отличие от других видов сменных рабочих органов экскаваторов являются активным видом оборудования, динамически воздействующим на базовую машину. Во время работы гидромолота на базовую машину действует знакопеременная реакция, направленная вдоль продольной оси молота, обусловленная возвратно-поступательным движением бойка. Эта реакция должна быть уравновешена весом корпусных деталей молота и частью веса экскаватора. Динамическое воздействие гидромолота на базовую машину проявляется и в создании более высокой, чем при использовании сменного оборудования других видов, вибрационной нагрузки на операторе – машинисте экскаватора.
Рабочее оборудование экскаватора с гидромолотом представляет собой колебательную систему нескольких масс (масса молота, рукояти, стрелы и др.), имеющих шарнирные сочленения и упругости (в т.ч. гидроцилиндры). Для уравновешивания реактивной силы возникающей при движении бойка молота, гидромолот необходимо прижимать к объекту работы с помощью гидроцилиндров привода рабочего оборудования экскаватора.
Контролировать усилие прижатия машинисту затруднительно, поэтому, как правило, экскаватор вывешивается, опираясь на молот, а часть его колес или опорной поверхности гусениц отрывается от поверхности стоянки. Высота отрыва уменьшается по мере заглубления инструмента гидромолота в обрабатываемую среду. При этом трудно обеспечить приложение усилия вдоль продольной оси молота. Несовпадение направления реакции гидромолота и усилия прижатия ведет к увеличению износа направляющих втулок инструмента, снижению эффективности молота и увеличению вибрационной нагрузки на базовую машину в особенности в тех случаях, когда ось молота не перпендикулярна обрабатываемой поверхности и не совпадает с вертикалью.
Измерения напряжений в элементах металлоконструкции экскаватора и вибрационной нагрузки на рабочем месте машиниста показывают, что при работе гидромолота на разрушаемом объекте, то есть когда внедрение инструмента в разрушаемую среду за каждый удар достаточно мало (1-5мм.), величина напряжений меньше, чем в режиме копания ковшом, а уровень вибрации меньше, чем это регламентировано санитарными нормами. После каждого удара корпус молота под действием силы прижатия опускается до упора в инструмент, то есть экскаватор как бы падает с некоторой высоты, ударяясь о неподвижный инструмент. Это соударение вызывает реакцию, величина которой тем больше, чем больше внедрение инструмента за предыдущий удар. При внедрении инструмента за удар свыше 10-15 мм эта реакция может превышать величину реакции, возникающей при реверсировании бойка гидромолота.
Самое большое негативное воздействие возникает при внезапном разрушении, например, негабаритных кусков горных пород или каких-либо бетонных конструкций. В этих случаях «падение» экскаватора происходит с наибольшей высоты, ограниченной высотой отрыва колес или гусениц от поверхности стоянки. Исследования, проведенные еще в 80-х годах прошлого века во ВНИИстройдормаше, показали, что отрыв колес или гусениц экскаватора свыше 150мм при прижатии гидромолота и последующее падение экскаватора до удара о грунт в результате внезапного разрушения обрабатываемого материала приводит к возникновению в металлоконструкции рабочего оборудования и ходовой рамы опасных напряжений, которые могут привести к серьезным поломкам.
Различные изготовители гидромолотов предпринимают попытки уменьшить динамическое воздействие на базовую машину. Для этого ударный блок гидромолота, чаще всего жестко закрепляемый в несущих щеках, размещают в коробчатом кожухе с возможностью некоторого относительного перемещения при сжатии упругих амортизаторов, выполненных в виде спиральных пружин (некоторые модели фирмы Rammer) или резиновых или пластмассовых блоков. Действительно такие амортизаторы несколько снижают динамику воздействия на экскаватор, когда упругая деформация амортизаторов не превышает величину внедрения инструмента за удар. Но величина хода амортизаторов, а, следовательно, величина их энергоемкости невелика, поэтому они не защищают экскаватор с вывешенными колесами при внезапном разрушении обрабатываемого материала.
Учитывая особенности эксплуатации такого сменного рабочего органа, как гидромолот, в руководствах по эксплуатации обычно даются следующие рекомендации:
- устанавливать гидромолот на объект работы перпендикулярно обрабатываемой поверхности;
- прижимать гидромолот к объекту работы с помощью гидроцилиндров рабочего оборудования так, чтобы равнодействующая сила прижима была направлена вдоль оси молота;
- при прижатии молота и его работе колеса и гусеницы экскаватора не должны отрываться от поверхности стоянки более чем на 150мм;
- при прижатии молота гидроцилиндры привода рабочего оборудования экскаватора не должны доходить до своих крайних положений примерно на 100мм.