Grunnvörumerki

2.1 Grunnstæðir tæknilegar stærðir

2.1.1 Stærðir hydraulískrar bergbrotavélrar

(1) Framleiðslustærðir

V og áhrifsháttur f eru framleiðslustærðir sem lýsa hydraulískri bergbrotavélrari. V skilgreinir vinnugetu vélrarinnar; f skilgreinir vinnuhraða hennar.

Útflæðisvirkni hydraulískrar bergbrotavélrar má tákna með eftirfarandi jöfnu:

N = V × f                                           (2.1)

Þar sem þær tvær stærðir sem lýsa framleiðslu — áhrifshöfn og áhrifsháttur — eru gagnvirkt tengdar, er hlutfallið milli V til f verður að jafna vandlega. Undir skilyrðum lágmarks uppsettr getu ættu að ná hámarki vinnumætis. Fyrir hydraulískan bergbrotavél, er mikil áhrifanergía nauðsynleg V og áhrifahátturinn f ætti að minnka viðeigandi til að uppfylla þörf fyrir háum áhrifastyrk og góðum brot árangri. Fyrir hydraulíska bergborvél, þótt hún sé líka hydraulísk áhrifavél, krefst hún lágri áhrifanergíu V og sem hæsta áhrifaháttur f og sem mögulegt er, til að uppfylla þörf fyrir hröðum borun.

(2) Vinnumálfræðilegar breytur

Hámarks áhrifahraði pistils v _k , vinnumálsstraumur Q , vinnumálsþrýstingur p , og besta ýtrikraftur F _T er vinnumáttarhydraulic rock breaker.

● Hámarksáhrifshraði pistons v _k : þetta er augnablikshraði við snertingu þegar pistonn skellir á endann á skornum. Samhörslokin ræskisorka pistons er skilgreind sem áhrifsskellur hydraulískrar hamrar V . Þegar ræskisorka pistons er fullkomlega transferuð á markmiðið er áhrifsskellur hydraulískrar hamrar:

V = ½ mV ²_k                                            (2.2)

hvar: k — massa pistons.

Úr jöfnu (2.2) leiðir hærra áhrifshraði pistons til hærri áhrifsskellu.

Hins vegar er aukning v _k takmörkuð af tveimur þáttum:

1) Eiginleikar efna pistons og skorns. Endahraði áhrifa v _k er tengt sniðspennu σ ; því hærra σ , því meira á það áhrif á notkunartíma pistils og ísskárs. Undir leyfilegri sniðspennu σ , er venjulegur valkosturinn v _k = 9 til 12 m/s. Á meðan efnifræðin þrýstur áfram, er hægt að auka gildi v _k frekar.

2) Hámarks tíðnigildi áhrifamechanismans. Vegna takmarkaðrar byggingar pistils og skotlengdar tekur það mjög lítið tíma að hröðka pistilinn upp í nauðsynlega v _k . Auðsýnt er að því hærra v _k , því styttri er hröðunartíminn sem þarf.

Lág tíðni þýðir hringrás tíma stöng og högg tíma eru bæði löng, en hár tíðni v _k leiðir nauðsynlega til styttri högg og stykklustund þ.e. mikill áfallastigsfrekleiki sem getur ekki uppfyllt gerðarkröfur um lágfrekleika.

● Vinnuflóð Q : straumur sem vökvað er í vökvabrotara með vökvapumpunni í gangi; það er sjálfstæður breytingartími. Viðhorf og árangur skilyrði vökva steinbrjóstara eru öll nátengd vinnuflæði og eru hlutverk vinnuflæðisins; þeir breytast þegar vinnuflæði breytist.

● Verkþrýstingur p : þrýstingur sem vökva kerfið þarf þegar vökva steinbrjóstari er í gangi þrýstingur kerfisins sem þarf til að ná árangursviðmiðum þess. Vinnsluþrýstingur p er háð breyting; það breytist eins og innflutningur flæði Q og byggingarviðmið breytast. Á meðan á aðgerð stendur, þegar allir aðrir mælikvarðar eru föstir, er þrýstingurinn p ekki er hægt að breyta því. Vinnsluþrýstingur p og innflutningur Q uppfylla grunnregluna um hydraulískar tæknir: kerfisþrýstingurinn ákvarðast af ytri hleðslu. Á þessari reglu byggir hönnun hydraulískra bergbrotavélta, sem þýðir að nota uppbyggingarstillingar og starfsrás til að tryggja að starfsþrýstingur kerfisins p verði náður.

● Ýtrikraftur F _T þegar hydraulískur bergslöggvari er í gangi, veldur hröðun pistonsins á aflstökunni því að vélin ræðist aftur, sem valdar því að skornið missir samband við markmiðið og krefur áhrifanna að virka ekki venjulega. Til að vinna sig úr þessari afturræðingu verður að beita krafti á ásinn á slöggvaranum — sem kallaður er ýtikraftur. Ýtikrafturinn verður að vera nógu mikill til að halda skorninu í föstu tengslum við hlutinn sem á að slá á. Ýtikrafturinn verður að vera optimalur. Með öðrum orðum er til vandamál um optimalan ýtikraft, sem er náið tengt stærðarflokkun framleiðsluvélarinnar. Ef framleiðsluvélin er of lítil, er ýtikrafturinn sem hún getur veitt of lítil; ef hún er of stór, þó að kröfurnar um ýtikraft séu uppfylltar, hækkar fjármagnsframlag framleiðsluvélarinnar, sem er líka óviðeigandi. Í hönnun hydraulískra bergslöggvara hefur alltaf verið markmið að ná háum áhrifavirkni með litlum ýtikrafti. Þetta gerir kleift að samsetja hydraulískan bergslöggvara með háum áhrifavirkni við minni framleiðsluvél og mynda þannig áhrifaríka starfsstöðu sem lækkar rekstrar kostnað.

(3) Styrktarmáttar

Þrjú pistonsdýptir d ₁, d ₂, og d ₃, vinnumassa k , og vinnumótstöð S eru styrktarmáttar hydraulískrar bergbrotavél. Styrktarmáttarnir ákvarða framleiðslumáttana. Að hanna hydraulíska bergbrotavél er í raun að ákvarða styrktarmáttana d ₁, d ₂, d ₃, k , og S sem tryggja að krafist framleiðslumáttanna verði uppfyllt. Þegar styrktarmáttarnir eru ákveðnir breytast allir framleiðslumáttar og virkismáttar með inntaksskóginu og eru fall af inntaksskóginu.

2.1.2 Virkisólíusþrýstingur og raðþrýstingur

(Raðþrýstingur er táknaður p _H í þessum kafla)

Þegar hydraulíska bergbrotavélin er í gangi dregur hydraulískur ólíusþrýstingur pistona í hreyfingu og hreyfimynstur pistonsins er ákvarðað af mynstri breytinga á þessum ólíudreifandi krafti — þetta er pistons hreyfifræði og hreyfikraftfræði.

Með tilliti til pistonsmassa k , hröðun a , og þyngdarmátt pistonsins F _K , gefur önnur lögmálsregla Newtons:

F _K = mA                                              (2.3)

Drifmátturinn F er jafn F _K stærð, en hefur öfug átt. Drifmátturinn F sem verkar á pistonið er framleiddur af olíuþrýstingi p í rýminu, og má tákna sem:

p = F _K / A = mA / A = ( k / A ) · d v / d t             (2.4)

hvar: k — pistonsmassi, fastur;

 A — pistonsþrýstiflötur, fastur;

 v — pistonshraði; augnabliksskiptingin q sem ákvarðar pistonshreyfingu uppfyllir:

AV = q                                               (2.5)

Þar sem v og q í jöfnu (2.5) eru föll af tíma, deild með tilliti til tíma gefur: v og q með tilliti til tíma gefur:

A d v / d t = d q / d t                                  (2.6)

Með því að setja jöfnu (2.6) inn í jöfnu (2.4) fæst:

p = ( k / A ²) · d q / d t                              (2.7)

Í jöfnu (2.7), k / A ²er fasti; d q / d t táknaði breytingarhraða kerfisstraums.

Út frá jöfnunum (2.3) – (2.7) er kerfisþrýstingur stofnaður á grundvelli breytandi inntaksstraums í olíusvæðið. Með öðrum orðum, myndast hröðun pistons og treygðarkrafturinn vegna breytinga á olíustraumi, sem í sitt lagi myndar þrýstinginn í olíusvæðinu p .

Kerfisþrýstingur olíu p er hlutfallslegur pistonsmassunni k og breytingarhraðanum á straumhraðanum d q /dt , og andhverfuhlutfallslegur ferningspistonsþrýstiflatunnar A . Til að lægja kerfisþrýsting olíu p , er hægt að auka pistonsþrýstiflatuna A er það áhrifamesta aðferðin, en hún gerir líka vélahliðið stærra, svo báðir þessir þættir verða að vera teknir tillit til við hönnun.

Kerfisþrýstingur olíu p er fall af rás og er háð breytanleg breyta; henni er ekki hægt að breyta virkilega í rekstri, aðeins þegar inntaksrásin breytist. Því miður er olíurásin í olíusvæðinu fall af tíma þegar hydraulískur bergbrotavél er í notkun, olíusýðri p breytist einnig með tímanum og hefur enga fastan gildi. Olíusýðrið sem gefið er á vöruskrá, sem höfundarnir kalla raðsýðri, er táknað p _H . Við þetta sýðri ná framleiðsluparametrarnir fyrir hydraulíska bergbrotavél raðgildi sín. p _H er hugmyndarlegt gildi — það er ekki raunverulegt — en það er mjög mikilvægt við hönnun og notkun hydraulískrar bergbrotavélar. Við hönnun, p _H er notað sem grunnur fyrir útreikning á afköstamálum, starfsmálum og byggingarmálum, og fyrir val á hlutum í hydraulíkkerfi. Á svæðinu verður það mikilvægt tilvísunargildi fyrir rekjanda til að dæma hvort kerfið sé að vinna venjulega eða ekki. Málstöðin p _H verður fjallað um nánar í síðari kaflum.