Кинематика студија хидрауличних кршења

4.1 Кинематске карактеристике и карактеристични коефицијент α

Овај део углавном проучава геометријску природу и карактеристике хидрауличког кретања пистона, тако да кретање пистона постаје рационалније и иде према обрасцу кретања који смо прецизирали, постижући најбоље резултате кретања.

Да би се проучавала кинематика пистона хидрауличких ломача, два услова морају бити јасно утврђена:

(1) Брзина клиска када удари у реп двора мора бити гарантована да достигне одређену максималну брзину v _м - Да ли је то истина? Другим речима, када проучавате кинематику, v _м је константа; без обзира на образац који клип прати, његова брзина када удари у реп длета мора бити одређена максимална брзина v _м ... и не само. Само на овај начин може хидраулички камен кршење постићи потребну енергију удара В _Х .

(2) Цикл покрета пистона Т је такође константа, чиме се осигурава фреквенција удара ф _Х хидрауличног кршења камења.

Слика 4-1 показује линеарну дијаграм радне брзине клисача. Поента М има координате ( v _м , 0); точка Е има координате (0, Т ); точка N има координате (− v _м , Т )). Поврске тачке М и Е формирају троугао △МОЕ у v –т координатни систем, чије су две правоугалне стране, респективно, максимална брзина кретања клизма до тачке удара и циклус кретања клизма Т - Да ли је то истина? Узимајући било који поен П (v _мо , Т ₂^′) на линији Ја сам , и повезује ПО и ПН, онда ПН пресече т -оси на K - Да ли је то истина? Поента K на временској оси дели циклус покрета пистона Т у два дела: Т ₁и Т ₂- Да ли је то истина? Јасно је Т ₁ + Т ₂ = Т , формирајући два троуга △OPK и △ENK.

Лако је показати да су површине ових два троуга једнака, тј. v _мо Т ₂/ 2 = v _м Т ₁/ 2. Јасно је да је у v –т на дијаграму, површина која је окружена △OPK је повратни потез пистона, а површина која је окружена △ENK је потез снаге пистона. Повртан удар је једнак повратном удару ово је дато. Другим речима, крива О –П –K представља варијацију брзине клизма на повратном потезу; крива K –N –Е представља варијацију брзине клисача на потезу снаге.

Крива О –П –K –N –Е представља промену брзине клисника током циклуса покрета Т - Да ли је то истина? Пестон почиње повратни удар од тачке удара О где је додирнуо реп двора, убрзавање од v = 0 до тачке П прекидање вентила (када брзина клизма достигне максималну брзина повратка v _мо клип почиње да успорава, а његова брзина постепено пада до v = 0, достижећи горњи мртви центар (крај повратног удара). Пестон затим почиње убрзање снаге-струка; када се брзина повећава на v = v _м , она удари у реп двора тачно, и брзина одмах пада на нулу ( v = 0), и клип се враћа у почетну тачку свог кретања, завршавајући један циклус.

Мора се напоменути да када су максимална брзина и циклус хидрауличког пистола за кршење стене фиксирани, максимална брзина повратка-такта v _мо мора пасти на М –Е помоћна линија, односно у тачки П - Да ли је то истина? Може се замислити да постоје бесконачно многе тачке П на линији М –Е , што значи бесконачно много максималних брзина повратка-струка v _мо , тј. бесконачно много крива кретања цикла клизма клима има бесконачно много обрасца кретања из којих може да бира. Наравно, морамо изабрати оптимални образац кретања. Ово је проблем оптимизације дизајна који ће се проучавати у каснијим поглављима.

Дубље испитивање обрасца кретања клизма може се направити анализом фиг. 4-1. Да би се то урадило, од △МОЕ ∞ △ПФЕ добијамо:

v _м / v _мо = Т / ( Т ₁ + Т ₂^″) (4.1)

Од △PFK ∞ △ENK:

v _м / v _мо = Т ₁ / Т ₂^″                                                                   (4.2)

Зато:

Т / ( Т ₁ + Т ₂^″) = Т ₁ / Т ₂^″                                                           (4.3)

Након прераспоређивања:

Т ₁ / Т = v _мо / ( v _м + v _мо ) (4.4)

Из Еквилатора. (4.1) јасно се може видети: ако се заузме фиксирани циклус кретања клизма Т и максимална брзина v _м , такозвани различити обрасци покрета имају различите криве варијације брзине; карактеристична карактеристика је изражена као различите вредности максималне брзине повратка-струка v _мо и време напајања Т ₁- Да ли је то истина? Стога, ова два параметра имају својство карактерисања карактеристика кретања одређеног хидрауличког ломача.

Али наш циљ не може бити ограничен на један специфичан хидраулични сломник; треба да идемо даље и пронађемо апстрактнији индекс карактеристике примењив на све хидрауличне сломнике. Овај апстрактни индекс карактеристика важи за све хидрауличне рушевине (хидрауличне механизме удара) и изражава њихове карактеристике кретања и радне перформансе.

У еквиваленту. (4.1), нека:

α = Т ₁ / Т                                                                                    

Тада је време напајања:

Т ₁ = αТ                                                                                (4.5)

Замена у еквилацију. (4.4):

α = v _мо / ( v _м + v _мо ) (4.6)

Комбиновано фиг. 4-1 и Еqs. (4.5) и (4.6), лако је видети да α је однос и променљива без димензије. за хидрауличне рушевице са фиксираним захтевима за перформансе, Т је константа, одређена фреквенцијом ф _Х - Да ли је то истина? Па, α неопходно мења са променом Т ₁док Т ₁промене са положајем тачке П - Да ли је то истина? Ближа тачка П је да укаже М , што је већа Т ₁је и већи α је. Напротив, ближа тачка П је да укаже Е , што је мањи Т ₁је и мањи α је. Исти закључак се може извести из једначине. (4.3). У једначини v _мо је променљива док v _м је константа одређена енергијом удара. Па, α варира са v _мо док v _мо варира са положајем тачке П - Да ли је то истина? Ближа тачка П је да укаже М , што је већа v _мо је и већи α је, и обратно.

Стога се постиже следеће разумевање: дато фиксирано v _м и Т , величина v _мо може посебно да представља карактеристике покрета пистона, док α као променљива апстрактно представља карактеристике кретања свих хидрауличких пистона за кршење стене. Из тог разлога, дефинишемо α као кинематички карактеристични коефицијент хидрауличког ломача стене. За одређене захтеве оптимизације на хидрауличном сломљачу стене, α мора имати одговарајућу оптималну вредност α _у .