Относно избора на чук - дълготрайни активи
Ударните технологии се използват в много индустрии, като строителство, добив и обработка на строителни материали и други минерали. Хидравличните чукове, монтирани на хидравлични подвижни и стационарни машини, като багери, товарачи, манипулатори, навлизат все по-широко като инструмент за удряне на обект, който се обработва.
В момента много различни компании по света произвеждат десетки размери хидравлични чукове и техните модификации. От разнообразието от тези продукти потребителят трябва да избере най-подходящия вариант. Какви критерии трябва да се следват? Какво трябва да се има предвид при избора на хидравличен чук?
На първо място е необходимо да се изяснят вида, обхвата и условията на бъдещата работа. Необходимо е да се знае якостта и другите свойства на разрушавания материал, дебелината на разрушените покрития или конструкции, обемът на извънгабаритните скали, общият обем на работата. Ако потребителят вече има базова машина, която трябва да бъде оборудвана с хидравличен чук, тогава тя трябва да бъде избрана, като се вземат предвид ограниченията, определени от параметрите на тази машина. Така например масата на хидравличния чук не трябва да надвишава товароносимостта на машината при максимален обхват на работното оборудване. Ако говорим за багер с една кофа, тогава това е масата на кофата, напълнена с пръст, доколкото е възможно. Колкото по-голяма е масата на хидравличния чук, толкова по-голяма е неговата мощност, толкова по-голяма производителност може да се очаква от него. Въпреки това, колкото по-малко е теглото на чука, толкова по-лесно е за водача да го настрои в желаната точка, толкова по-малко динамични натоварвания върху работното оборудване на багера при ориентиране на чука, толкова по-лесно е преместването на основната машина в транспортно положение от обект на обект.хидравличен чук.
Следните условия за възможността за закрепване на хидравличен чук към конкретна основна машина са захранването на хидравлична помпа, която ще захранва хидравличния чук, и максималното налягане в този захранващ тръбопровод. Тези показатели трябва да бъдат съгласувани с техническите характеристики на хидравличния чук. Ако дебитът на хидравличната помпа значително надвишава дебита на работния флуид, необходим за чука, тогава по време на работа могат да възникнат пикове на налягането, което се отразява негативно на ресурса както на хидравличния чук, така и на хидравличното оборудване на багера. Ако дебитът на помпата е по-малък от минимално необходимия за чука, тогава неговата работа може да е нестабилна или изобщо да не работи. Налягането на маслото в тръбопровода за подаване на хидравлично налягане на хидравличния чук не трябва да бъде по-ниско от необходимото работно налягане, определено от техническите му характеристики. Ако налягането, развито от хидравличната помпа, е повече от 10 ... 15% по-високо от работното налягане на хидравличния чук, тогава тръбопроводът за налягане на неговото захранване трябва да бъде защитен от вторичен предпазен клапан. Желателно е работното налягане на хидравличния чук да не е по-високо от налягането, при което започва да работи регулаторът на мощността на хидравличната помпа (обикновено 15 ... 16 MPa). В противен случай регулаторът на мощността може да се задейства при всеки цикъл на чука, което съкращава живота на хидравличната помпа, претоварва двигателя и може да доведе до нестабилна работа на чука.
Потребителите се интересуват преди всичко от производителността на хидравличния чук, т.е. колко кубични метра обработен материал или колко квадратни метра твърдо покритие могат да бъдат унищожени от хидравличен чук за единица време. Кои фактори, освен опита на водача, влияят върху техническата работа на хидравличния чукач? Техническите характеристики се определят до голяма степен от неговата ефективна мощност, т.е. мощността, която се доставя наинструмент за смяна. Тази мощност е равна на произведението от енергията на удара и честотата на удара. Под енергия на удара се разбира кинетичната енергия на ударника на чука, равна на mν 2 /2, където m е масата на ударника; ν е скоростта в момента на контакта му с края на инструмента, т.е. в момента на удара. За всеки подлежащ на унищожаване материал, както и габаритните размери на обекта или неговата дебелина, има прагова стойност на енергията на удара, под която практически няма да се наблюдава унищожаване, независимо колко често и колко дълго удряме. Следователно енергията на удара винаги е решаващият фактор, определящ ефективността на чука. Оптималната енергия на удара на хидравличен чук трябва да се счита за такава, при която материалът се разрушава за 10 ... 15 s работа в една точка. Ако разрушаването на материала настъпи при един или повече удари, това означава, че енергията на удара е твърде висока за този вид работа. В този случай често се случват „превишавания“ на инструмента, когато част от енергията на удара, която не е изразходвана за унищожаване, се прехвърля към основната машина, излагайки я на вредни ефекти, повишавайки нивото на вибрации на работното място на водача. При такива условия е за предпочитане хидравличен къртач с по-малко енергия и по-висока честота на ударите.
Дори по-добре, ако тези параметри могат да се регулират в доста широк диапазон ръчно или автоматично. Същата енергия на удара може да се получи или поради скоростта на ударника, или поради неговата маса. Изглежда, че необходимата енергия на удара се получава най-добре чрез увеличаване на скоростта на ударника, тъй като енергията е пропорционална на квадрата на скоростта и само на първа степен на масата на ударника. В този случай обаче, на първо място, има ограничение, дължащо се на съображения за силата на сблъскващите се повърхности на ударника и инструмента. Със скорост на моментпри удари над 8…9 m/s възникват опасни контактни напрежения в стоманите, използвани за производството на ударника и инструмента. Освен това в много случаи при еднаква енергия на удара ще работи по-ефективно чукът, чиято маса на ударника е по-голяма, тъй като има по-голям продукт mν, числено равен на импулса на силата. Големият силов импулс е особено важен при разрохкване на вискозни скали, като например замръзнали и вечно замръзнали почви, необходимостта от разрохкване на които доста често възниква на територията на България. При разрохкване на замръзнали почви, за да се образуват пукнатини в почвата, е необходимо да се удари масивен инструмент на достатъчно голяма дълбочина. Задвижването на инструмента е по-успешно, ако масата на ударника е по-голяма от масата на инструмента.
При почти всички чужди модели хидравлични чукове теглото на ударника не надвишава теглото на инструмента. Може би това се дължи на факта, че в конструкциите на хидравличните чукове, които се появиха в Европа преди около четиридесет години и не са се променили фундаментално до ден днешен, не беше възможно и не беше необходимо да се намали масата на инструмента по отношение на масата на ударника, без да се компрометира неговата здравина: в Европа няма замръзнали почви. Моделите на хидравлични чукове, разработени още в СССР, са предназначени предимно за разхлабване на замръзнали и вечно замръзнали почви. Те са проектирани така, че масата на ударника значително да надвишава масата на инструмента. Сравнителни тестове, проведени в Москва през 80-те години на миналия век, показаха, че при разхлабване на замръзнали почви експлоатационната производителност на хидравличните чукове на моделите SP-62, SP-70 и SP-71 в сравнение с чуждестранните колеги, монтирани на идентични багери, е 1,5 ... 2 пъти по-висока. В същото време напречното сечение на инструмента на домашните хидравлични чукове е избрано така, че да е възможно да се работи с чук като лост,разбиване на големи парчета замръзнала почва след появата на пукнатини в масива, без страх от счупване на инструмента с усилията на хидравличните цилиндри на багера. За съжаление техническите характеристики на хидравличните чукове никога не посочват масата на ударника. Енергията на удара също често не се дава и ако е посочена, тогава често (особено за модели на азиатски фирми) нейната стойност е силно надценена. В случаите, когато е посочена енергия, би било по-правилно да се информира потребителят, че това е изчислена стойност. Ако честотата на удара е лесна за контрол, тогава енергията на удара е почти невъзможна за измерване при работни условия, енергията на удара може да се измерва само на специални стендове. В същото време е необходимо да се усъвършенства конструкцията на чука, за да се монтират сензори, които регистрират скоростта на ударника в момента на удара. Такива измервания са извършени през 60-те и 70-те години на миналия век. във VNIIstroydormash с помощта на индукционни сензори за скорост или с помощта на високоскоростно заснемане на движението на ударника.
Енергията на удара на чука се изразходва за създаване на еластични и пластични деформации в обработвания материал, за разрушаване на материала, за нагряване на инструмента и ударника. Част от енергията се връща към ударника, който в резултат на отскока получава някаква начална скорост при отдалечаване от инструмента. Коефициентът на възстановяване на скоростта зависи от еластичните свойства на обработвания материал, както и от съотношението на сблъскващите се маси - ударник и инструмент (заедно с т.нар. добавена маса на материала). Във всички случаи голямата маса на ударника влияе благоприятно върху проникването на инструмента в обработвания материал.
В допълнение към производителността на потребителя, ергономичните свойства на хидравличния чукач трябва да бъдат от интерес, те също влияят на оперативната производителност: умората на оператора зависи от тях. Поради публикуванне е желателно да се използва с шумов чук в населени места. Много компании произвеждат модификации на хидравлични чукове с намалено ниво на шум - това е така наречената "градска" или градска версия. При такива модели ударният блок на чука е поставен в специален корпус с форма на кутия с шумопоглъщащи уплътнения.
Всеки хидравличен чук е източник на вибрации, предавани на основната машина. При еднаква енергия на удара знакопроменливата реактивна сила, действаща върху основната машина от страната на чука, е толкова по-висока, колкото по-голяма е честотата на ударите. Средната стойност на реактивната сила R=A/h, където A е енергията на удара; h - ход на ударника.
При избора на хидравличен чук трябва да се вземат предвид други потребителски свойства, като лекота на поддръжка, достъпност на точките за смазване, интервали на смазване, удобство и честота на контрол на налягането на азота в хидропневматичните акумулатори и неговото попълване.
Значителна роля в нашите условия играе ремонтопригодността на чука, възможността за неговия ремонт самостоятелно, без участието на специализирани предприятия, възможността за агрегатен ремонт чрез подмяна на отделни компоненти (дистрибутор, хидравлични акумулатори) в работни условия.
Преди окончателно да вземете решение за покупката на избрания модел чук, като вземете предвид наличната техническа информация, препоръчително е да се запознаете с работата му там, където вече е в експлоатация и може да бъде демонстрирана в действие.