100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как создают гидромолоты

Как создают гидромолоты

Добрый день. Размещаю историю студента-очевидца, так как у него нет здесь аккаунта. Но заглавную фотку прилагаю свою — побывала на выставке строительной техники и тоже полюбовалась на красоту и мощь гидромолотов. Краткая справка: гидромолоты Вы, конечно, видели — такие довольно распространенные штуки, которые навешиваются на экскаваторы, используются для снятия дорожного покрытия и не только. Бывают как небольшие по массе и размеру, так и огромные. Например, для карьерных работ. Ну вот, собственно, почти по росту построились:
01
заглавное фото
А дальше, собственно, рассказ…
Наверное, многие из нас, проходя по станции метро «Площадь Революции» терли нос собаке, чтобы получить пятерку на экзамене. На этот раз в связи с часом пик собаку я проскочил, зато потер коленку шахтеру. В руках шахтер держал отбойный молоток, экзамен на носу был по сопромату, так что скульптура шахтера явно обещала мне удачу.
02
00

Удача повела себя своеобразно, на дверях экзаменационной аудитории белела записка: в связи с болезнью преподавателя, экзамен переносится, а сегодня всех студентов нашего курса приглашают послушать представителя одного из московских предприятий с целью определиться с летней практикой. Ну, практика тоже не за горами, пошел я слушать очередные тоскливые перспективы проведения летнего месяца.
В аудитории за одним из компьютеров сидел мужчина, вокруг которого увлеченно толпились сокурсники. На мониторе был изображен какой-то чертеж.
03
02

Выяснилось, что это гидромолот, дальним родственником которого выступил тот самый отбойный молоток. Шахтер утром встретился явно неспроста.
Лектор рассказывал про историю гидромолотов настолько захватывающе, что стены аудитории стали явно тесными. И как-то было принято решение всем вместе поехать непосредственно на завод, тем более, что находится производство на юге Москвы. Сказано-сделано. И вот, что мы увидели:
04
01

Снаружи здание выглядело как обычный ангар, а вот внутри… Но внутрь просто так нас не пустили. Выдали каски, прочитали лекцию о технике безопасности и началось самое интересное. Мы попали в огромный цех, мимо с шумом проносились погрузчики, вокруг сновали рабочие, кипела какая-то очень интересная жизнь. После постоянного сидения за компом, было интересно оказаться в такой гуще событий. Цех оказался заготовительным участком.
05
03 Заготовительный участок. Общий вид

Дальше расскажу то, что запомнилось больше всего.
На длинных цепях покачивался огромный стальной лист – материал для будущего изделия.
06
04 Привезли металл. Разгрузка. Заготовительный участок

Именно отсюда начинается производство гидромолота. Оказывается, очень важно выбрать сырье. Миловидная женщина рассказала нам, что к металлу предъявляются очень высокие требования. Популярные стали здесь не подходят, нужны особо прочные. На заводе совместно с НИИ были разработаны специальные стали и средства их обработки. Интересно, но нас торопят пройти дальше.
07
05 Перемещение металла

Вообще, одно дело рассматривать станки в учебнике, а другое — видеть своими глазами. Причем, не скажу, что работают станки очень шумно. Дальше нам показали другие заготовки – круглые бруски металла, как пошутил однокурсник — стальные дрова. Только топор для таких дров не подойдет, нужно что-то посильнее. Итак, заготовка поехала на раскройку к лентопилочному станку.
08
06 Резка круга на лентопилочном станке.

Наш экскурсовод давал пояснения про выпиливание втулки для будущего гидромолота, такой станок может пилить «дрова» до 350 мм в диаметре.
09
07

Пока парни оживленно обсуждали пилку дров, девушкам показали непринужденный раскрой материала. Следующий станок как шелк ножницами легко раскроил стальной лист. Станок оснащен ЧПУ, кроит точно по заданным параметрам. Зрелище, надо сказать, завораживающее.
10
08 Щеки гидромолота раскроили. а что дальше

Прикольно – детали, которые запросто вырезал станок, называются щеки. А нос будет, интересно? Идем дальше.

11
11

И опять умный станок с программным управлением. Тут происходит гибка металла для деталей корпуса гидромолота. Вообще на каждом участке есть спецтерминалы, ну как прайсчекеры в супермаркете. К ним подносишь деталь, а они выводят всю информацию – откуда поступила, на каких станках обрабатывалась, кем проверялась. Аналогичная система стоит на серьезных заводах таких корпораций, как John Deer и пр.
12
10 Цех мехобработки внутренних деталей гидромолота.

Детали раскроены, начинается механическая обработка. Как при посадке вышеупомянутого будущего платья на фигуру, начинается миллиметровка – придание заготовкам необходимых форм и точных размеров. Попутно наш экскурсовод рассказал, что в составе гидромолота около 150 различных деталей.
13
11

Изготавливают цилиндр. Не тот, о котором все подумали, хотя дровосеку бы такой подошел.
14
12 Мехобработка бойка гидромолота. Цех механической обработки

Подошли к самому важному – практически к сердцу гидромолота. Тут изготавливают боек или поршень. Его вес от 20 кг и длина от 0,5 до 1,5 метров. Деталь разгоняется внутри молота до скорости в 11 м/с. М-да, это вам не на симуляторах на компе гонять. Частота удара достигает двухсот в минуту, представьте, какая должна быть точность и прочность. Вот это человек в очках точно представляет. Вообще, производство гидромолота очень высокотехнологичный процесс.
15
13 Детали гидромолота поступаю в Отдел технического контроля14 Отдел технического контроля. 100% инструментальный контроль гидравлических компонентов

Кстати о точности — местная таможня. Тут мышь не проскочит и муха не пролетит. Судя по сосредоточенному выражению лица контролера, такие снайперы не ошибаются никогда. Мешать вопросами в такой ответственный момент мы не стали, поэтому двинулись дальше.
И попали на файер-шоу – сварка. Ну, тут без комментариев.
16
15 Полуавтоматическая сварка проволокой в среде защитных газов16 Сварка деталей корпуса гидромолота

А дальше поварской цех – готовят пирожки, точнее пики. Это этап термообработки. Точка кипения тут явно достигнута.
17
17 пики гидромолота погружаются в печь17-1 кипение

Тут нам наконец-то дали поумничать – спросили, какой цикл работы у двигателя. Ну, это мы запросто: сжатие, рабочий ход, торможение и взвод для нового цикла. А к чему вопрос? А, у гидромолота цикл работы такой же.
Заодно выясняем, что гидромолоты тут любовно называют автоматами Калашникова. Нагрузки на металл примерно сопоставимы с нагрузками внутри артиллерийского орудия. Но есть специфика – вылетающее ядро не должно улететь вместе с Мюнхгаузеном в никуда. Вылетающую болванку весом 20 кг необходимо «поймать» в конце цилиндра и вернуть на исходную позицию. При этом внутри создается очень высокая температура. Чтобы избежать деформаций металла, необходима специальная термическая обработка.
Слышали «Закаляться как сталь»? Теперь сами видите. Вытащили детали из печи и сразу опустили в ледяную воду.
18
18 Красный металл

И опять таможня. Тут снимут все лишнее и проверят твердость в трех контрольных точках.
19
1919_1_контроль твердости

Вот так выглядит внутренний блок гидромолота перед сборкой. Скрытая мощь.
20
20 Сборочный цех. Внутренний блок гидромолота перед сборкой

Для полной мощи блоки надо «подкормить». Каждый блок заправляют азотом.
21
21 Заправка гидромолота азотом.

А теперь наведем красоту – покрасочный цех. Туда нас толком не пустили, нужна спецформа, но одним глазком посмотреть дали.

22 Гидромолот в покрасочной камере

Ну и финишная прямая. Детали покрашены, высушены и готовы к сборке.
22
23 Детали покрашены. Сборка корпуса24 Сборка после покраски

Читайте так же:
Почему, когда темнеет, красный и синий цвета чернеют?

Вот и встали дружно в ряд гидромолотов отряд.
23
25 Сборка высушенных деталей.

Дальше гидромолоты отправят на стенд для испытаний, который может вынести ударные нагрузки в 12 тысяч джоулей.
24
26 Погрузка готовых изделий. Перемещение на склад готовой продукции

Отсюда прошедшие проверки огнем и водой гидромолоты отправляются на склад готовой продукции. А оттуда разъедутся по всей России и не только. Нам с гордостью рассказали, что иностранные покупатели из Великобритании, Италии, Франции, стран Африки, Австралии и не только по достоинству оценили качество российской продукции. Сегодня Технопарк «Импульс» является единственным производителем гидромолотов в России и СНГ, и входит в топ-10 мировых производителей этого типа навесного оборудования.
А эту продукцию делают вот эти люди, сотрудники Технопарка «Импульс»:
25
27 Здесь создаются гидромолоты

Вот так утренний шахтер «сделал» мой и не только мой день. Многие однокурсники собрались на летнюю практику в технопарк. А я планирую работу в конструкторском отделе, ведь прогресс не стоит на месте и кто как не мы должны развивать российское производство и поднимать его на новый, еще более высокий уровень.

Из истории создания гидравлических молотов

Предшественниками гидравлических молотов были пневматические молоты. Пневматический привод успешно использовался в ручных молотах (отбойные молотки, бетоноломы) и в мощных сваебойных молотах с бойком массой в десятки тонн. Из достоинств пневмопривода применительно к молотам отметим следующие:

  • дешевизна энергоносителя – воздуха;
  • высокие упругие свойства воздуха, что упрощает требования к конструкции распределительного устройства в части открытия-перекрытия линий питания при прохождении золотником среднего положения в моменты равновесия движения бойка;
  • для подвода сжатого воздуха к молоту нужен только один трубопровод, так как выхлоп отработавшего воздуха осуществляется непосредственно в атмосферу.

К недостаткам пневмопривода можно отнести:

  • необходимость подачи смазки к трущимся поверхностям поршня и цилиндра вместе со сжатым воздухом;
  • относительно низкий уровень рабочего давления – 5. 7 бар;
  • высокий уровень шума при выбросе сжатого воздуха в атмосферу;
  • вероятность замерзания при выхлопе паров воды, содержащейся в воздухе, и, наконец, низкий к.п.д., что приводит к необходимости применять мощные двигатели для привода компрессора.

В первой половине XX века гидравлический привод постепенно заменил привод пневматический и механический во многих стационарных и мобильных, в том числе строительных, машинах. Исключением оставались машины ударного действия – ручные и навесные молоты.

Лишь в конце 1950-х годов появились первые заявки на изобретение и патенты на конструкции молотов с гидравлическим приводом. Так, например, в 1957 г. американская фирма Raymond получила патент на конструкцию сваебойного молота с гидроприводом, где управление гидрораспределителем осуществлялось механическим кулачковым механизмом по положению бойка. В 1962 г. фирма провела испытания гидравлического молота 65СН при забивке железобетонных свай на Атлантическом побережье США.

Патент США №2798363, 1957 г. на сваебойный молот

Эту информацию ВНИИ Стройдормаш получил в 1964 г., после чего в отделе сваебойного оборудования начались работы по созданию гидромолота. Была разработана принципиальная схема с гидравлическим управлением распределителя по положению бойка, составлены дифференциальные уравнения, описывающие движение бойка, выполнены необходимые расчеты, разработаны рабочие чертежи экспериментального образца сваебойного гидромолота с энергией удара 20 кДж. Экспериментальный образец выполнили из отдельных блоков, соединенных между собой гибкими РВД. При выборе типа гидроаккумулятора проектировщики по ряду причин отвергли идею применить поршневые пневматические аккумуляторы и мембранные пневмогидроаккумуляторы, и тогда было предложено использовать упругие свойства рабочей жидкости, сжимаемой под большим давлением в замкнутом объеме, что было реализовано в конструкции экспериментального гидромолота, а в дальнейшем и в других типоразмерах, разработанных ВНИИ Стройдормаш.

Молот изготовили на опытном заводе института и испытали в 1967 г. на стенде при забивке свай. Результаты испытаний подтвердили правильность аналитических исследований и расчетов. В 1968–1970 гг. разработаны экспериментальные образцы гидромолотов с энергией удара 6, 3 и 1,8 кДж для забивки легких свай. Однако промышленность СССР не была готова к производству гидромолотов. Лишь после того, как стало известно, что немецкая фирма Krupp с 1968 г. начала производство гидромолота модели НМ400, а французская фирма Montabert выпустила модель BRH501, начались попытки освоить производство гидромолотов на экскаваторных заводах Минстройдормаша. Серийный выпуск гидромолота СП-62 на Ковровском экскаваторном заводе начался в 1977 г. Калининский экскаваторный завод (в настоящее время – Тверской) в 1980-м начал производство модели СП-71, разработанной Красноярским филиалом ВНИИ Стройдормаша.

Экспериментальный гидромолот ВНИИ Стройдормаш, 1967 г., с энергией удара 20 кДж

С 1982-го по 1992 г. на минском заводе «Белремкоммунмаш» выпускали гидромолоты СОТ-183 с энергией удара 1,8 кДж (разработка ВНИИ Стройдормаш). В начале 1980-х гг. была сделана попытка организовать производство гидромолота СП-70 с энергией удара 3 кДж (разработка ВНИИ Стройдормаш) на киевском заводе «Красный экскаватор» в кооперации с предприятиями Венгерской народной республики. Несмотря на успешные испытания опытных образцов кооперация не состоялась не по техническим причинам. К этому времени разработкой гидромолотов в СССР занимались уже многие организации: Карагандинский, Омский и Винницкий политехнические институты, СибАДИ (г. Омск), Институт автоматики Киргизской АН и др.

За рубежом кроме уже известных фирм производство гидромолотов освоили фирмы Roxon (Финляндия), NPK и Furukawa (Япония) и др. К сожалению, большинство отечественных разработок ограничилось либо единичными экспериментальными образцами, либо выпуском небольших серий, поскольку гидромолот технологически достаточно сложная машина, требующая применения высококачественных сталей и точной обработки деталей. К тому же в СССР у промышленных предприятий не было экономического стимула для освоения этой продукции.

Практически все зарубежные модели гидромолотов выполнены по принципиальной схеме, впервые реализованной фирмой Krupp. Различия заключаются в конструктивном исполнении отдельных узлов (гидрораспределителей, гидроаккумуляторов, сменного инструмента) и их компоновке. По этой же схеме работают и гидромолоты типа «Импульс», выпускаемые в Киргизии и России. Принципиальная схема отечественной модели ГПМ-120 отличается предельной простотой и низкой себестоимостью производства, поэтому несмотря на энергетические недостатки схемы эта модель до сих пор пользуется высоким спросом на российском рынке.

Гидромолот Д-800

Гидромолот ГПМ-12

Достаточно оригинальна принципиальная схема и конструкция гидромолота СП-62, в котором применен гидроаккумулятор с так называемой жидкостной пружиной (используется эффект сжимаемости масла при высоком давлении – до 60. 80 МПа). Отсутствие гидропневматических аккумуляторов в конструкции этих гидромолотов упрощает их эксплуатацию – не требуется контроль давления закладки сжатым азотом и пополнения его утечек. Отдельные экземпляры этих молотов эксплуатируются по 20. 30 лет (разумеется, с ремонтом и заменой отдельных деталей).

В настоящее время гидромолоты как сменный рабочий орган к гидравлическим экскаваторам и погрузчикам производят сотни зарубежных фирм Европы и Азии. При этом производятся гидромолоты от ручных до тяжелых с энергией удара до 15 кДж. Типоразмерные ряды выпускаемых гидромолотов в ряде случаев насчитывают до 18 ед., причем их производят в трех исполнениях. Наиболее распространенное исполнение – ударный блок молота смонтирован между двумя несущими щеками, к верхним площадкам которых закрепляют адаптер, проушины которого должны соответствовать присоединительным размерам экскаватора. Более редкое исполнение – проушины для присоединения к экскаватору сформированы непосредственно на щеках. Самое дорогое исполнение – ударный блок размещен внутри замкнутого коробчатого корпуса с различными шумопоглощающими и амортизирующими прокладками, это так называемое городское исполнение.

Читайте так же:
Гадюка - Описание, виды, как выглядит, где живет, питание, опасность, фото и видео

Некоторые современные модели зарубежных гидромолотов для упрощения эксплуатации и повышения ресурса оснащают системой автоматической смазки хвостовика рабочего инструмента и оборудуют системой очистки инструмента от абразивных частиц, которые могут попадать в камеру между торцом инструмента и торцом бойка, а связь этой камеры с атмосферой осуществляется через воздушный фильтр в верхней части молота, наиболее удаленной от зоны запыленности.

В России в настоящее время серийно производят гидромолоты Саранский экскаваторный завод (ГПМ-120), ООО «ЗЛАТЭКС» (ГПМ-200), Тверской экскаваторный завод (МГ-300), Тверской машзавод «Гидромолот» (НМ-120, НМ-140, НМ-330, НМ-440), Невьянский машиностроительный завод (ГПМ-120, МГ-300, НМ-440, Д550), ПТФ «НТ Парк ГМ» (И310, Д450, Д600) и ООО Компания «Традиция-К» (ГПМ-120, МГ-300, Д-800), которая по заказам производит сменный рабочий инструмент практически для любых отечественных и импортных молотов, а также участвует в кооперации при производстве южнокорейских гидромолотов нескольких моделей Delta F.

Дальнейшие усилия конструкторов, занимающихся разработкой гидромолотов, направлены на совершенствование отдельных узлов и деталей с целью повышения их надежности и долговечности, снижения их себестоимости изготовления и эксплуатационных расходов у потребителей.

О гидромолоте
Мембранный или поршневой — не путать!

В командировках по различным регионам России приходится наблюдать печальную картину. Снова мы возвращаемся к тому, с чего начинали десять лет назад. В карьеры под благовидными предлогами хлынули полупрофессиональные строительные гидромолоты, манипуляторы, не предназначенные для серьезных нагрузок. Отсутствие опыта и знаний у покупателей, подверженность влиянию дешевизны, доверчивость создают основу для критических ошибок в выборе оборудования для ответственных работ. И нельзя сказать, что эти модели в строительном сегменте плохи – для своего класса они хороши. Но не для добычи, не для горного дела это оборудование. А кто будет крайним, если приобретено не то оборудование? Ответ прост – снабженец. Работа у них такая, рискованная. Поэтому и меняются часто, мало кто задерживается более десяти лет на этой должности. Естественным путем сменилось поколение опытных покупателей, и снова приходится возвращаться к описаниям принципа действия гидромолота, основным различиям, преимуществам и недостаткам. Вновь необходимо раскрывать аспекты и отличительные черты типов и моделей закупщикам и снабженцам, чтобы не знакомиться каждый раз с новыми сотрудниками. Для нас, поставщиков и производителей, это как минимум неудобно.

В те времена

В период с 2005-го по 2007 г. было самое большое количество публикаций о типах оборудования и преимуществах производителей. И как следствие, выбор в тот период делался более или менее осмысленно. Рынок переживал подъем, можно было экспериментировать и с новыми неизвестными брендами, испытывать на себе принципы граблей. В конечном итоге все встало на свои места, определились ведущие производители. Покупатели сами могли прочитать лекцию о гидромолотах, оспаривали самые веские доводы, подтверждая свои слова выкладками и формулами. Люди занимались самообразованием, и это шло на пользу всем.

Почти сразу выделилась группа профессионального оборудования, в нее вошли Hammer под именами Rammer/ Roxon/ Volvo/ Caterpillar/ Case/ Kubota/ JCB/ Sandvik (это одни и те же гидромолоты) и Atlas Copco (Krupp). Редкие модели Montabert ввозились с б/у техникой. Появилась группа полупрофессионального строительного оборудования. Ее составили Delta, Daemo, Profbreaker, Soosan и прочие корейские бренды.

Появился также класс строительного оборудования, не дотягивающий до профессио­нального, но качеством выше среднего. Этот класс продвигался с продажами техники, был значительно дороже и в большинстве случаев навязывался клиенту вместе с экскаватором. Яркими звездами были Furukawa, NPK (Япония). Особняком стояли полупрофессиональные гидромолоты Indeco (Италия), образуя с японцами псевдопремиумный сегмент. Китайские производители только учились изготавливать копии копий, так что их влияние не чувствовалось.

Первый велосипед

Начнем с азов – типов гидромолотов: мембранный и поршневой. Это не технические термины, а скорее обиходные названия, но за ними скрывается основное различие конструкции и возможностей.

С детства мы уже невольно узнаем принципы многих физических явлений, сталкиваясь с ними в быту. Мы не придаем этому значения, если впоследствии не затрагиваем эти эффекты в работе или учебе. Что же из нашего детства так ярко иллюстрирует работу гидромолота, ведь эта статья о нем?

Самое банальное, и вы вряд ли могли об этом подумать, – велосипед. Точнее, не сам велосипед, а насос от велосипеда. Кто-то скажет, что не помнит этого. Но что бы вы ни говорили, каждый ребенок изучил работу насоса даже раньше, чем научился ездить самостоятельно. Хоть сейчас проведите эксперимент: пригласите десять детей и положите насосы перед ними – девять насосов будут у них в руках, десятый будет уже разобран.

Все помнят, что если закрыть воздушное отверстие, то насос пружинит на сжатие. Так мы знакомимся с газовой пружиной. Позднее в школе мы узнаем о сжимаемости газов, изучаем инертные газы и т. п., но самый первый опыт – из далекого детства. Поэтому при проведении обучения новых сотрудников чаще используется именно этот аксессуар. Сжали закрытый насос и отпустили, он отстреливает обратно под воздействием газовой пружины. Вот вам простейшая демонстрация принципа работы гидромолота – от простого к сложному.

Детство

В гидромолотах всё один к одному, тот же принцип. Газ выполняет ту же функцию пружины. В поршневых гидромолотах газ запирает ударный поршень, он же и сжимает газ (под воздействием нажатия на гидромолот экскаватором и вспомогательного давления гидравлической жидкости) – то есть, чтобы взвести газовую пружину, необходимо нажать с максимальным усилием на гидромолот, а гидравлика поможет довести усилие до необходимого максимума. Отсюда и название по запирающему элементу.

  • Запираем газ поршнем – молоток называем поршневым .

Отрочество

Изначально все гидромолоты имели такую конструкцию. Пионерами отрасли были Krupp, Roxon и Montabert. По странам соответственно: ФРГ, Финляндия и Франция. Быстро, в течение четырех лет, их догнали и советские ученые. ВНИИ «Стройдормаш» и еще шесть профильных НИИ стали четвертым мировым центром разработки. Все это было в конце 1960-х – начале 70-х гг. Послевоенная европейская экономика развивалась невиданными темпами, новинки быстро прижились и получили массовое распространение в дорожном строительстве и добывающей отрасли.

Читайте так же:
Метеориты и кратеры – описание, фото и видео

Юность

Если долго давить на ручку закрытого насоса, то постепенно воздух, закрытый внутри, начнет выходить, рукоятка будет поддаваться усилию, воздух вый­дет. Газовая пружина ослабнет, так как уплотнение насоса пропускает воздух. Необходимо снова открыть отверстие и заполнить насос воздухом. Как и с велосипедным насосом, у гидромолотов была та же проблема. Газ постоянно выходил, и требовалась дозаправка. Концепция данного типа подразумевает равенство производительности и количества газа. Газа стало меньше на 10% – производительность тоже упала на ту же цифру. Производители шли путем модернизаций, использовали новые материалы и в конечном итоге научились достаточно долго удерживать газ в необходимых объемах. Но кардинально эту проблему не удалось решить никому до сих пор, и это является основным недостатком поршневой модели гидромолота. Вместе с необходимостью постоянно давить на него экскаватором это создает неудобства для эксплуатации. Особенно при работах с негабаритом. Проведите эксперимент: компьютерная мышь и шариковая ручка помогут понять неудобство при позиционировании гидромолота. Переверните мышь, надавите на нее шариковой ручкой с усилием, и вы в полной мере ощутите неудобство от необходимости «отжиматься» на гидромолоте.

Семейный альбом

Помните, что родоначальниками и центрами исследовательской деятельности были Krupp, Rammer, Montabert и ВНИИ «Стройдормаш». Но сегодня производителей гидромолотов более трех сотен. Неужели все стало доступно, и теперь каждая компания может наладить производство?

Конечно же нет. Гидромолот относится к категории самых сложных изделий, наиболее близким которому является двигатель внутреннего сгорания. А много ли в мире тех, кто производит двигатели? Нет, потому что за этим стоят десятилетия разработок, и еще столько же времени надо на техническую реализацию. Это долго, дорого, сложно.

В истории развития гидромолотов есть свои печальные и даже глупые страницы. «Донором» массового изготовления стала немецкая компания Krupp. В середине 70-х, передав лицензию на морально устаревшую модель японской компании Furukawa, немцы и подумать не могли, что тем самым открывают ящик Пандоры. Японская Furukawa, в свою очередь, отдает лицензию корейскому Soosan, и наступает новое время – время кошмара для разработчиков, период копирования, подделок, воровства. Технология и документация расходятся большими тиражами по всей Корее и Китаю.

Большинство гидромолотов на сегодняшнем рынке – это копии той самой старой «крупповской» модели. Слегка модифицированные, с измененным дизайном, но это все тот же старый немецкий молоток. Только материалы не те, точность обработки не оригинальная, ресурс отличается на порядок.

Зрелость

Прогресс неудержим. Всегда есть те, кто не готов к компромиссам и ищет новые решения. Такими первопроходцами стали Montabert и Rammer (Hammer/ Roxon). Они поставили перед собой задачу решить проблему раз и навсегда. Кому в итоге принадлежит первенство, сложно сказать, но оба производителя сконцентрировались на отделении газовой камеры от поршня, исключив тем самым воздействие износа уплотнений на производительность. Технически это решено так, что газ закрыт в герметичной капсуле, состоящей из металлической оболочки и эластичной резиновой мембраны. Сжатие газа осуществляется потоком гидравлической жидкости, давящей на резиновую мембрану. Газовая пружина в момент разжатия воздействует обратно на гидравлическую жидкость, усиливая ее поток и доводя давление до максимального уровня, то есть на ударный поршень действует только жидкость. Газ надежно защищен от утечек, производительность всегда максимальная, нет простоев.

  • Газ заперт мембраной – молот называется мембранным .

Одна из главных эксплуатационных особенностей в том, что нет необходимости отжиматься на гидромолоте в отличие от поршневой версии. Так как взвод газовой пружины осуществляется жидкостью, не нужно давить на гидромолот весом экскаватора. При выполнении определенных работ больше половины времени занимает установка гидромолота в точку, откуда он не соскользнет (эксперимент с ручкой и мышкой). А это влияет на производительность.

Отличное решение, но достаточно дорогое. Мембранные гидромолоты сложны в изготовлении, стоят дороже, но их производительность с лихвой окупает все траты. У этого типа тоже стали появляться копии и аналоги, но их масштаб ничтожен в сравнении с японскими, корейскими и китайскими копиями поршневых моделей. Ветка развития мембранных гидромолотов все же является более или менее закрытой для массовых подделок из-за высокой технологичности и стоимости конечного продукта.

Семейные истории

Что было с основателями, так это череда банкротств и поглощений. Так, Krupp был куплен компанией Atlas Copco. Roxon стал носить имя Rammer и вошел в состав Sandvik, потерял свое имя в ходе поглощения, вернулся на рынок под брендом Hammer, впоследствии вернул себе и старое имя Rammer. Montabert долго искал пристанища, сменил несколько хозяев и обрел временный покой в Doosan до поры до времени. Советские разработки были остановлены в 1990-е гг. и воплотились в новом проекте «Импульс» под эгидой одноименного технопарка и бренда Impulse в начале 2000-х гг.

Сказки на ночь

Итак, два основных типа, две концепции решения одной и той же задачи разрушения материала. Мембранный тип и поршневой владеют миром.

Но всегда есть ушлые продавцы, способные воспользоваться доверчивостью покупателей. Так, например, поршневой молоток выдают за мембранный двумя популярными способами, сетуя на то, что это тоже профессиональное оборудование. И отчасти они не лгут, но вывод разворачивают в свою пользу. Действительно, на поршневых молотках весом от тонны установлена мембрана, но функции ее вспомогательные. Она расположена сбоку корпуса почти на всех копиях Krupp. Это техническое решение, позволяющее сгладить ударные нагрузки в гидравлическом контуре. Работает на запирание газа все равно поршень. Мы же помним, что именно это отличительная черта поршневых гидромолотов. Не попадитесь на эту уловку.

Следующий способ ввести в заблуждение – это расположение вспомогательной мембраны над газовой камерой. Вы смотрите на изображение гидромолота, в разрезе видите мембрану над газовой камерой. Визуально это решение очень похоже на мембранные молотки, но это по-прежнему поршневой молот. Газ тоже запирается поршнем. Вот так же на похожие имена брендов попалось немало доверчивых покупателей. Например, один итальянский бренд – это поршневой молот для строительных работ, а профессиональный карьерный гидромолот с таким же названием – финский мембранный. Названия – это вообще кладезь смущающих оговорок. Будьте бдительны. Продажа техники в среднем сегменте требует уловок и ухищрений, потому что конкуренция велика. А ушлые дельцы не перевелись еще на земле корейской, китайской и тем более итальянской.

Читайте так же:
Что такое «куттер»?

Еще один излюбленный способ – назвать свой гидромолот премиум-классом. Этот вид уловки очень популярен среди корейских производителей. В этом случае надо понимать, что полного цикла производства гидромолотов в Корее практически не имеет ни один производитель. Узлы производятся небольшим числом специализированных компаний. Поршень делает один завод для десятка разных брендов, другой завод делает другую деталь для тех же брендов. Сборка и покраска – единственное, что отличает корейских братьев. Но находится один, который решает, что он «премиум», и так позиционирует себя на рынке. Хотя это такой же средний товар из тех же комплектующих. Не верьте ярким оберткам, повторюсь: будьте бдительны.

Кратко пересказав историю создания и развития гидромолотов от рождения до зрелого возраста, упомянув «родственников» и напомнив о детских познаниях мира, позвольте закончить эту статью. Об опыте эксплуатации, наветах и преимуществах поговорим в следующий раз.

Гидромолот. Общая информация. Принцип работы

В настоящее время десятки различных фирм по всему миру производят множество моделей гидравлических молотов, пригодных для навески в качестве сменного рабочего органа на гидрофицированные строительные машины – экскаваторы, погрузчики, манипуляторы и т.д. Гидромолоты применяются для разрушения различных прочных конструкций и материалов.

Как же работает гидромолот?

Основным элементом молота является его боёк, т.е. определенная масса m, которую нужно переместить на некоторое растояние от инструмента и разогнать до заданной скорости V в сторону инструмента. Энергия удара, т.е. кинетическая энергия бойка равна mv 2 /2. Для того чтобы разогнать боёк до нужной скорости к нему нужно приложить соответственную силу, величина которой определяется давлением рабочей жидкости и площадью, на которую действует это давление, а также давление газа в пневмокамере и соответствующей площадью торца бойка, на которую действует давление газа.

Чем короче ход бойка, тем больше должна быть сила, которая его разгоняет. Однако такая же реактивная сила действует в противоположную сторону, т.е. передаётся на базовую машину. Поэтому сила, разгоняющая боёк ограничена возможностью базовой машины её воспринимать на максимальном вылете рабочего оборудования.

Чем короче ход бойка, тем больше частоту ударов можно получить при равной подаче гидронасоса базовой машины. Итак, боёк гидромолота при его работе совершает возвратно поступательные движения и в крайних своих положениях (в момент удара и в верхней мертвой точке) его скорость в какой-то момент времени оказывается равной нулю. В цикле работы гидромолота можно выделить следующие основные фазы: разгон в сторону от инструмента (условно «вверх), торможение перед «верхней» мертвой точкой и разгон в сторону инструмента до удара.

Это значит, что потребление рабочей жидкости в цилиндре молота в течение всего цикла является величиной переменной в то время как гидронасосы базовой машины обеспечивает постоянную подачу. Поэтому, чтобы максимально использовать мощность гидронасоса и увеличить к.п.д. в напорной линии питания гидромолота, по крайней мере, на гидромолотах среднего и тяжелого класса устанавливаются сетевые гидроаккумуляторы, которые накапливают рабочую жидкость под давлением при малой скорости бойка (во время разгона «вверх» и при торможении) и отдают накопленную жидкость в цилиндре молота, когда скорость бойка велика, т.е. при разгоне «вниз» (при рабочем ходе). На гидромолотах легкой серии, где объемы аккумулируемой жидкости невелики, роль гидроаккумуляторов часто выполняют рукава высокого давления, входящие в состав напорной линии питания гидромолота.

При всем многообразии выпускаемых моделей гидромолотов существует всего несколько принципиальных схем их гидропривода. Наиболее распространенной является приведённая на рис. 1, которая применяется большинством зарубежных производителей. Боёк гидромолота одновременно является поршнем рабочего цилиндра и имеет два контрштока, как правило, разных диаметров d1 и d2. «Нижний» шток d1, который своим торцом наносит удары по инструменту имеет больший диаметр. Камера рабочего цилиндра, образованная вокруг нижнего штока является камерой холостого хода, т.е. обеспечивает движение бойка в сторону от инструмента или холостой ход.

Эта камера при включении молота постоянно находится под давлением рабочей жидкости во время всего цикла работы. Камера цилиндра, образованная вокруг «верхнего» штока (камера рабочего хода) имеет большую площадь, чем камера холостого хода, и попеременно соединяется то со сливной линией (разгон вверх), то с напорной линией (торможение перед верхней мертвой точкой и разгон вниз). Попеременное соединение камеры рабочего хода со сливной и с напорными линиями осуществляется двухпозиционным золотниковым гидрораспределителем с обратной связью по положению бойка в цилиндре. Сигналы на переключение золотника подаются в камеру управления золотником при прохождении поршнем соответствующих проточек в цилиндре. При взводе бойка его поршень при определенном положении открывает канал управления золотником соединяя его камеру управления с напорной линией и обеспечивая его переключение в позицию рабочего хода.

В конце рабочего хода непосредственно перед ударом поршень своей проточкой соединяет камеру управления золотником со сливной линией, обеспечивая переключение золотника в позицию взвода бойка. Золотник гидрораспределителя гидромолота выполнен с рабочими поясками разных диаметров, таким образом, что со стороны одного из его торцев постоянно действует давление рабочей жидкости, а на противоположный торец на него действует давление только на фазе торможения и во время рабочего хода бойка.

Рис.1
Схема гидравлическая принципиальная («европейских» моделей гидромолотов)
1 – боёк
2 – распределитель
Kxx – камера холостого хода
Kpx – камера рабочего хода
Pa – пневмокамера
А – сетевой гидроаккумулятор напорной линии
У – линия управления золотником гидрораспределителя
S1 и S2 – площади камер рабочего цилиндра
S4 и S5 – площади камер управления золотником

Описанная выше принципиальная схема гидромолота реализуется в различных моделях различными конструктивными и компоновочными решениями.

В конечном счете, компоновка и конструктивное решение определяется технологическими возможностями и пристрастиями разработчиков и изготовителей гидромолотов, а также возможностью патентования отдельных конструктивных решений.

Для того чтобы выбрать гидромолот для какого-либо экскаватора или другой гидрофицированной базовой машины, прежде всего, нужно знать вес экскаватора. Вес гидромолота должен составлять примерно 0,1 часть веса экскаватора, но не должен превышать вес ковша с грунтом. Чем меньше вес гидромолота, тем лучше для экскаватора в транспортном положении, тем меньше нагрузки на рабочее оборудование экскаватора при наведении гидромолота на точку, где он должен работать. Но с другой стороны, чем больше масса гидромолота, тем меньше требуется усилия прижатия его к объекту работы, тем меньше вибрация, передаваемая на базовую машину при работе гидромолота.

Следующим показателем, который определяет возможность применения гидромолота на данном экскаваторе, является расход рабочей жидкости, который всегда приводится в технической характеристике молота. Этот показатель должен соответствовать производительности гидронасоса экскаватора, который будет питать напорную линию гидромолота. Если производительность насоса базовой машины превышает требуемый расход жидкости гидромолота, то при его работе могут возникать пики давления, которые отрицательно сказываются на долговечности как самого гидромолота, так и гидроагрегатов базовой машины. Если же производительность насоса меньше минимального расхода жидкости гидромолота, то гидромолот может работать неустойчиво или не будет работать совсем.

Читайте так же:
Как делают вагоны для РЖД

Очень важным показателем является уровень рабочего давления гидромолота. Естественно давление, которое может обеспечить насос базовой машины не должно быть меньше, чем рабочее давление гидромолота. Если максимальное давление гидронасоса больше рабочего давления гидромолота на 10…15%, то в напорной линии питания гидромолота должен быть предусмотрен предохранительный клапан, соответственно ограничивающий этот уровень.

В противном случае при возникновении каких-либо нештатных ситуаций могут выйти из строя какие-то детали гидромолота, например, могут быть повреждены шпильки, стягивающие корпусный детали молота, или болты, закрепляющие гидрораспределитель, гидроаккумулятор, или могут быть повреждены уплотнения. Техническая производительность гидромолота определяется его эффективной мощностью, т.е. произведением энергии удара и частоты ударов. Чем больше прочность материала, который нужно разрушать с помощью гидромолота, тем большее влияние на производительность оказывает величина энергии удара.

Гидромолот с большей энергией удара позволяет откалывать от массива куски большего размера пробивать более толстые слои дорожных покрытий, разрушать бетонные конструкции большего объёма. Если же требуется разрушать какие-либо относительно тонкие покрытия или конструкции или разрушать прочные породы на относительно мелкие куски более предпочтительными будут гидромолоты с меньшей энергией удара, но с большей частотой ударов. Энергия удара гидромолота должна быть такой, чтобы разрушение обрабатываемого материала под острием его рабочего инструмента происходит не более чем за 15…30 секунд. При разрушении вязких материалов таких как, например, мёрзлый грунт, различные известняки и подобные им материалы, решающие влияние на производительность гидромолота имеет энергия удара, т.к. для образования трещин в обрабатываемом материале необходимо рабочий инструмент забить на достаточно большую глубину.

Одна и та же величина энергии может быть получена за счет скорости бойка или за счет его массы. При равной энергии удара более эффективным будет тот гидромолот, у которого больше масса бойка, т.к. произведение mv, численно равное импульсу силы, у него больше.

Кроме производительности гидромолота потребителей интересует также надежность и срок службы. На эти свойства гидромолота большое влияние оказывают применяемые материалы, технология производства и конструктивные особенности.

При прочих равных условиях надежность гидромолота будет тем выше, чем меньше количество деталей, чем меньше количество уплотнений, чем меньше резьбовых соединений, чем меньше консольных выступов на внешней поверхности молота, чем более плавно изменяется форма и поперечное сечение деталей, подвергающимся ударным нагрузкам.

Ещё одним важным критерием при выборе гидромолота является удобство обслуживания и ремонтопригодность. Удобство обслуживания обеспечивается хорошей доступностью к точкам смазки, к инструментам для присоединения шлангов к штуцерам для заправки гидропневматических аккумуляторов и пневмокамеры, а также простой замены рабочих инструментов.К числу важных эксплуатационных показателей относятся его эргономические показатели – излучаемые внешний шум и вибрационное воздействие на базовую машину. При работе гидромолот излучает импульсный шум, источником которого является соударение бойка по инструменту. При прочих равных условиях излучаемый шум будет меньше, если ударный блок гидромолота размещён не между двух щек, стянутых шпильками, а внутри замкнутого коробчатого кожуха, в особенности, если между ударным блоком и кожухом установлены шумопоглощающие прокладки, нарушающие звуковые «мостики».

Что касается вибрационного воздействия на базовую машину, то при равной энергии удара и массе молота тем больше это воздействие, чем больше частота ударов гидромолота. При выборе гидромолота нужно учитывать не только показатели, приведенные в его технической характеристике, но и условия его будущей эксплуатации, интенсивность его использования, прочность обрабатываемого материала.

После того как Вы выбрали гидромолот, подходящий по технической характеристике к имеющемуся у Вас экскаватору, нужно решить две технические проблемы:

  • Во первых нужно обеспечить механическое крепление молота на рабочем оборудовании экскаватора
  • и во вторых подключить его к гидроприводу экскаватора.

В большинстве случаев гидромолот закрепляется вместо ковша экскаватора посредством промежуточного звена, которое называется адаптером, или монтажной плитой, или кронштейном, или просто — подвеской. С одной стороны на адаптере должны быть сформированы проушины, соответствующие проушинам ковша по диаметру отверстий под пальцы, расстоянию между проушинами и другим геометрическим размерам, обеспечивающим возможность установки гидромолота на точку, по которой будут наносится удары под нужным углом к горизонту. Поскольку существует множество моделей экскаваторов различных производителей, то при заказе гидромолота потребитель должен заранее согласовать необходимые геометрические параметры адаптера с поставщиком гидромолота.

Привязочные размеры адаптера должны соответствовать местам крепления, сформированным на конкретной модели гидромолота. В большинстве случаев адаптер присоединяется к гидромолоту по плоскости посредством болтов с гайками. Предпочтительнее применять болты с мелким шагом резьбы или применять другие средства, исключающие возможность самоотвинчивания болтов из-за вибрации, возникающей при работе гидромолота.

Следующим этапом является подключение гидромолота к гидросистеме базавой машины. В простейшем случае, когда на экскаваторе имеется резервная секция гидрораспределителя, то линии питания гидромолота подключаются к этой секции. При этом опять-таки в случае необходимости монтируется дополнительная сливная линия. Если же на экскаваторе не предусмотрена резервная секция гидрорасперделителя, то в зависимости от принципиальной гидросхемы экскаватора гидромолот может быть подключен, например, к линии питания какого-либо привода рабочего органа экскаватора, который питается от обеих секций сдвоенного гидронасоса. При этом одна из секций насоса подключается к гидромолоту, а другая остается подключенная к рабочему органу.

На некоторых моделях экскаваторов не представляется возможным разделить потоки от пары гидрораспределителей, обеспечивающих питание гидроцилиндров рабочего оборудования, например, на экскаваторах ЭО-33211, ЭО-5124, ЭО-5126, ЭО-5225. В этом случае для подключения гидромолота приходится устанавливать дополнительные распределители.

При любом варианте подключения гидромолота к гидросистеме экскаватора рекомендуется сливную линию гидромолота прокладывать, минуя гидрораспределители и другие гидроаппараты экскаватора и соединять её с общей сливной линией гидросистемы непосредственно у входа в гидробак перед фильтрами. В противном случае гидравлические потери в сливной линии могут приводить к чрезмерному нагреву рабочей жидкости, вязкость которой падает, увеличиваются внутренние перетечки в рабочем цилиндре и распределителе гидромолота, в результате чего падает энергия удара и частота ударов вплоть до остановки молота.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию