VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Дизель-молот — устройство для забивания свай в землю. Принцип действия аналогичен работе дизельного двигателя. В трубчатом дизель-молоте цилиндр устанавливается на верхнюю часть сваи. В цилиндре вверх-вниз движется баба, играющая роль одновременно поршня и бойка. При движении бабы вниз происходит сжатие находящегося в цилиндре воздуха вместе с подаваемым топливом. Одновременно с ударом бабы по концу сваи воспламеняется сжатая топливо-воздушная смесь, часть энергии расширяющихся газов добавляется к энергии удара, забивая сваю глубже. Остальная часть энергии газов расходуется на подъем бабы вверх. Вблизи верхней точки открываются выпускные клапаны, через которые продукты сгорания выходят в атмосферу, а также впускные, через которые снаружи засасывается чистый воздух. Исчерпавшая энергию подъема баба под действием своего веса начинает движение вниз, и цикл повторяется.

Рассмотрим патентное изобретение РФ № 2235167

Заявленное техническое устройство направлено на решение задачи повышения надежности дизель-молота путем обеспечения стабильного запуска при отрицательных температурах и сокращения числа отказов в работе продувочного клапана.

Использование заявленного технического решения позволит обеспечить стабильный запуск дизель-молота при отрицательных температурах окружающего воздуха и сократить число отказов в работе продувочного клапана, что в целом повысит надежность работы дизель-молота в 1,3-1,4 раза.

Рис. 1. Дизель-молот

Дизель-молот содержит: цилиндр 1, головку 2, поршень 3 и продувочный клапан 4 с механизмом привода. В поршне 3 установлены свечи накаливания 5 с проводами питания 6, которые прикреплены хомутом 7 к поршневой колонке 8. Механизм привода продувочного клапана 4 включает рычаг 9 с поршнем 10 управления. Указанный механизм привода заключен в герметичный корпус 11, сверху которого установлена масленка 12. В масленке 12 установлены перепускной клапан 13, нижняя часть которого расположена в корпусе 11, и пробка 14 заливной горловины. Перепускной клапан 13 содержит кожух 15, шарик 16, пружину 17 и толкатель 18. При этом в кожухе 15 выполнены пропускные отверстия 19, а на рычаге 9 установлен винт-упор 20 толкателя 18 перепускного клапана 13. Кроме того, в цилиндре 1 выполнен канал 21 управления поршнем 10 и выхлопное окно 22, а в крышке цилиндра 2 имеются продувочные каналы 23.

Заявленное техническое устройство работает следующим образом. При запуске дизель-молота при отрицательной температуре окружающего воздуха включаются свечи накаливания 5, которые подогревают поверхность поршня 3 и компоненты рабочей смеси, что улучшает запуск дизель-молота.

В процессе работы дизель-молота, при движении цилиндра 1 с головкой 2 вниз и последующего перекрытия поршнем 3 выхлопного окна 22 давление в рабочей полости цилиндра 1 повышается и через канал 21 передается на поршень 10 управления, который перемещает рычаг 9 вверх и закрывает продувочный клапан 4. В то же время винт-упор 20 передвигает толкатель 18, который, в свою очередь, перемещает шарик 16 перепускного клапана 13 и таким образом открывает пропускные отверстия 19 для поступления масла в герметичный корпус 11. Далее масло поступает к трущимся поверхностям продувочного клапана 4 и его механизма привода. [1]

Данное изобретение позволит позволит обеспечить стабильный запуск дизель-молота при отрицательных температурах окружающего воздуха и сократить число отказов в работе продувочного клапана, что в целом повысит надежность работы дизель-молота в 1,3-1,4 раза.

Патентное изобретение РФ № 2235167

Изобретение относится к средствам механизации сваебойных работ, в частности к группе дизель-молотов одиночного действия.

Задачей изобретения является повышение пусковой способности трубчатого дизель-молота при работе в зимних условиях и устранение разрушения бетона в оголовке сваи при “отказе” сваи, близком к нулю.

Рис. 2. Дизель-молот трубчатый

Молот состоит из: направляющего цилиндра (трубы) 1, сочлененного с ним рабочего цилиндра 2, на котором закреплены топливный бак 3, топливный насос 4, гибкие шланги 5, по которым топливо из бака 3 с помощью насоса 4 подается в камеру сгорания 6, ударной части в виде поршня 7, шабота 8, выполненного в виде плунжерной пары, включающей плунжер 9, установленный по оси рабочего цилиндра и закрепленный на нижней части шабота 8, и подвижный цилиндр 10, расположенный в рабочем цилиндре и подпружиненный относительно нижней части шабота 8, полость которого сообщается с камерой сгорания 6 с помощью каналов 11, выполненных в его теле, и двух штырей 12, жестко закрепленных в теле подвижного цилиндра 10, которые вместе с цилиндром свободно перемещаются в пределах прорезей 13.

Дизель-молот работает следующим образом.

При соударении поршня 7 с рабочим торцом подвижного цилиндра 10 ранее впрыснутая на этот торец порция топлива разбрызгивается ударом, и далее при совместном движении поршня 7 и цилиндра 10 топливо в камере сгорания 6 дополнительно и более качественно распыляется струями воздуха, поступающего по каналам 11. Воздух нагнетается плунжером 9 под высоким давлением, повышая при этом степень сжатия газа в камере сгорания. В результате этого повышается пусковая способность трубчатого дизель-молота при работе в зимнее время года, а следовательно, повышается и производительность сваебойного агрегата в целом за счет исключения потерь времени на запуск. [2]

Благодаря выполнению шабота в виде плунжерной пары, включающей плунжер, установленный и жестко закрепленный на нижней неподвижной относительно рабочего цилиндра части шабота, и подвижный цилиндр, подпружиненный относительно нижней части шабота и установленный с возможностью взаимодействия с плунжером, причем полость подвижного цилиндра с помощью каналов, выполненных в его теле, соединена с камерой сгорания, достигается более качественное распыление рабочей смеси в камере сгорания, а давление в камере повышается, что приводит к повышению пусковой способности дизель-молота. Так как предлагаемая конструкция шабота делает его упругой прокладкой между молотом и сваей, то при нулевом “отказе сваи” не будет происходить разрушение бетона в ее оголовке.

Проанализировав патентную документацию, связанную с новшествами в области сваебойные работы и устройство заглубленных в грунт сооружений ударным методом, можно прийти к выводу, что их конструкция не претерпела коренных изменений. В настоящее время дизель-молоты применяют для вбивания свай. Существует множество путей развития дизель-молотов.

Список использованных источников:

1. Авторское свидетельство РФ N2235167. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/223/2235167.html

2. Авторское свидетельство РФ N2235167. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/223/2235167.html

Код для цитирования: Скопировать