Обоснование параметров и разработка дроссельного пневматического ударного механизма для замены трубопроводов водоотведения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.04, кандидат технических наук Дедов, Алексей Сергеевич

• Дедов, Алексей Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дедов, Алексей Сергеевич

Содержание

Введение

1. Состояние средств механизации водоотведения,

задачи исследования

1.1 Текущее состояние систем водоотведения в России

1.2 Обзор существующих методов и оборудования для бестраншейной замены трубопроводов

1.2.1 Замена трубопроводов с использованием гидродомкрата

1.2.2 Замена трубопроводов с использованием пневматической

машины ударного действия

1.3 Пневматические машины ударного действия для замены трубопроводов водоотведения

1.4 Задачи исследований

2. Выбор и обоснование принципиальной схемы пневматического ударного механизма и разрушающего органа пневмодвижетеля

для замены трубопроводов водоотведения

2.1 Основные особенности пневматических ударных механизмов

2.2 Пневматические ударные механизмы с дросселями впуска постоянного геометрического сечения

2.3 Способы реализации передачи ударного импульса от

ударника разрушаемому органу

2.4 Описание рабочего процесса пневматического ударного

механизма с камерой форсажа холостого хода

3. Математическая модель дроссельного пневматического

ударного механизма с форсажем камеры холостого хода

3.1 Допущения и ограничения к описанию и расчету пневматического ударного механизма

3.2 Построение математической модели дроссельного пневматического ударного механизма с центральной трубкой

и форсажем камеры холостого хода

3.3 Критерии оценки дроссельного пневматического ударного механизма центральной трубкой воздухоподвода и

форсажной камерой

3.4 Динамическое подобие элементов модели пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода пневмодвижетеля протяжки труб водоотведения

4. Численное исследование термодинамических параметров пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода

4.1 Оценка устойчивости параметров и работоспособности дроссельного механизма с камерой форсажа холостого хода

и дроссельного механизма без камеры форсажа

4.2 Оценка энергетических характеристик: давления и расхода

воздуха пневматическим ударным механизмом

4.3 Оценка изменений температуры воздуха в

рабочих камерах на характерных участках рабочего цикла

4.4 Качественные и количественные взаимозависимости параметров термодинамики g3

4.5 КПД использования производительной части воздуха в камерах

рабочего и холостого хода

4.6 Исследование энергетических параметров в зависимости от базовых геометрических размеров пневматического ударного механизма с камерой форсажа

4.6.1 Результаты исследования энергетических параметров

4.6.2 Результаты исследования характеристик расхода воздуха по критериям удельного расхода воздуха и удельного съема мощности с единицы площади диаметрального сечения

ударника в зависимости от геометрических критериев

4.6.3 Влияние коэффициента отскока ударника на удельный

расход воздуха j

4.6.4 Результаты исследования шумовых и вибрационных

характеристик 119 5. Экспериментальные исследования эксплуатационных показателей пневматического ударного механизма с центральной трубкой

воздухоподвода и камерой форсажа холостого хода

5.1 Программное и аппаратное обеспечение

5.2 Установление энергетических характеристик

5.3 Взаимозависимости между энергетическими и геометрическими параметрами

5.4 Установление вибрационных и шумовых характеристик

5.5 Методика расчета пневматического ударного механизма 152 Заключение 158 Библиографический список 160 Приложения

Приложение П. 1

Приложение П.2 1 зо

Приложение П.З

Приложение П.4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и разработка дроссельного пневматического ударного механизма для замены трубопроводов водоотведения»

Введение

Актуальность темы. Бестраншейные методы замены подземных водо-отводящих коммуникаций в России и за рубежом обусловлены ведением работ на ограниченных участках городских территорий, включающих транспортные магистрали, различного назначения строительные объекты и площадки, а также высокой стоимости проведения работ траншейными методами, которые могут оказаться неоправданными по экономическим расходам на восстановление территорий городского ландшафта. Устройство траншей в некоторых случаях (пожаро- и взрывоопасные объекты) просто недопустимо.

Учитывая, что на территории Российской Федерации ежегодной замене подлежат около 16 ООО километров сетей водоотведения, становится очевидно, что решением проблемы своевременной замены трубопроводов водоотведения может быть только применение бестраншейных методов. Учитывая отмеченное, исследования направленные на разработку комплектов оборудования с улучшенными техническими, энергетическими и эргономическими характеристиками являются актуальными.

Данная работа выполнялась по научному направлению гос. per. № 01940009360 Новосибирского государственного архитектурно - строительного университета "Разработка на основе импульсных систем новых и повышение эффективности существующих ручных машин и инструментов, применяемых в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве в условиях Сибири", гранта МО РФ "Разработка научных основ баро- и термодинамической модели дроссельной пневматической машины ударного действия для технологических процессов в строительном комплексе" (№ 9821-4; 6-146) "Разработка научных основ создания пневматической машины ударного действия с форсажем рабочего процесса" (№ ТОО-12.4-27). "Исследование механизма трансформации энергии воздуха в работу и баро- и термодинамическая теория поршневой машины ударного действия" (МО 1.3.04). Материалы исследований докладывались на ВНТК Новосибирского государ-

ственного архитектурно - строительного университета (Новосибирск, 2006 -2011 г), ВНТК (г. Рубцовск), Расширенном научно - техническом семинаре (г. Самара, 2011 г).

Целью работы является разработка дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода и центральной возду-хоподводящей трубкой машины ударного действия для бестраншейной замены трубопроводов водоотведения с улучшенными эргономическими, техническими, энергетическими характеристиками.

Идея работы заключается в улучшении показателей рабочего цикла пневматической машины ударного действия за счет применения камеры форсажа, расположенной со стороны камеры холостого хода.

Задачи исследования.

1. Обоснование направлений совершенствования существующих средств механизации для реконструкции инженерных коммуникаций водоотведения.

2. Выбор и обоснование принципиальной схемы пневматического ударного механизма

3. Исследование взаимозависимостей параметров рабочего процесса пневматического ударного механизма.

4. Определение рациональных соотношений энергетических параметров рабочего процесса и уточнение методики инженерного расчета пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода.

5. Создание экспериментального образца пневматического ударного механизма, и его исследование в лабораторных условиях.

Методы исследований. В работе применялся комплекс методов: статический анализ и обобщение результатов известных опытов; теоретические разработки с использованием методов механики; математическое и физическое моделирование рабочего процесса пневматического ударного механизма с целью установления рациональных соотношений между энергетическими и геометрическими параметрами; экспериментальные исследования эффектив-

ности разработанного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода и сопоставление результатов с полученными другими в подобных исследованиях.

Основные научные положения, защищаемые автором:

1. Уменьшение габаритных размеров и массы, дроссельного пневматического ударного механизма, у которого длина ударника не зависит от величины его хода и ударник является единственной подвижной деталью в системе воздухораспределения достигается применением камеры форсажа холостого хода и подвижной центральной трубки воздухоподвода, при этом энергия и частота ударов повышается до 10 %.

2. Устойчивость энергетических параметров механизма с камерой форсажа холостого хода достигается выбором его рациональных геометрических параметров и обеспечивается следующими значениями геометрических соотношений: объёмов камер холостого хода и форсажа от 3 до 5; площадей проходных сечений дросселя впуска из предкамеры в камеру форсажа и дросселя впуска в камеру холостого хода от 8 до 10; площадей проходных сечений дросселей впуска и выпуска из камеры форсажа и дросселя впуска из предкамеры в камеру форсажа холостого хода от 5 до 7; координат начала впуска воздуха из камеры форсажа в камеру холостого хода и начала выпуска воздуха в атмосферу из камеры холостого хода от 0,3 до 0,5.

3. Увеличение энергии единичного удара до 19 %, частоты ударов до 5 %, удельного съема мощности с единицы площади ударника до 14 %, а также уменьшение удельного расхода воздуха до 22 %, достигается при коэффициенте отскока ударника от хвостовика рабочего инструмента от 0,1 до 0,4 в диапазоне изменения соотношения координат начала впуска воздуха из камеры форсажа в камеру холостого хода и начала выпуска в атмосферу из камеры холостого хода от 0,2 до 0,5.

Достоверность научных положений обоснована:

- анализом направлений совершенствования пневматических ударных механизмов с воздухораспределением ударником (по патентным материалам за период с 1877 по 2011 гг.);

- анализом математических моделей и методов расчета рабочих процессов пневматических ударных механизмов машин с различными типами воз-духораспределения (за период 1900 - 2011 гг.);

- сопоставлением параметров рабочего процесса дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода, полученных при аналогичных исследованиях другими авторами;

- анализом результатов моделирования рабочих процессов с различными настройками основных энергетических параметров, геометрических соотношений и коэффициентов отскока ударника от рабочего инструмента;

- исследованием на ЭВМ и в лабораторных условиях образца пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода и подвижной центральной трубкой воздухоподвода.

Научная новизна заключается:

- в разработке на уровне изобретений (патенты РФ №№ 2301890, 2327872, 2336989, 2336990) принципиальных схем дроссельных пневматических ударных механизмов с управляемым перепуском воздуха между рабочими камерами и дроссельных пневматических ударных механизмов с камерой форсажа холостого хода и подвижной центральной трубкой воздухоподвода;

- в разработке системы уравнений, описывающих рабочий процесс дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода с подвижной центральной трубкой воздухоподвода;

- в установлении взаимозависимостей и закономерностей между основными энергетическими параметрами и геометрическими соотношениями

между объемами рабочих камер, площадями проходных сечений дросселей впуска, форсажа и выпуска воздуха из камер;

- в разработке аналитических и графических зависимостей для инженерного расчета основных геометрических параметров дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода и подвижной центральной трубкой воздухоподвода в диапазоне до трех порядков изменения энергии единичного удара, приемлемого для конкретных условий эксплуатации машин ударного действия.

Практическая значимость заключается в разработанной инженерной методике расчета дроссельного пневматического ударного механизма с заданной структурой ударной мощности с камерой форсажа холостого хода пневматической машины ударного действия для реконструкции систем водо-отведения бестраншейным методом для эксплуатации в городских условиях.

Личный вклад автора состоит в формулировании цели и общей идеи работы, выполнении теоретической части, моделировании на ЭВМ и участии в экспериментальной части исследований, анализе и обобщении результатов, разработке методики расчета дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода, которая позволяет определить геометрические параметры по заданным: энергии и частоте ударов.

Реализация работы:

1. Методики расчета дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода переданы предприятиям:

- Рубцовский филиал ОАО НПК "Уралвагонзавод".

2. Результаты работы внедрены в учебный процесс для студентов специальности 270113 "Механизация и автоматизация строительства".

Апробация работы. Результаты исследований обсуждались и были одобрены на международных и всероссийских НТК и научных семинарах в Самарском ГАСУ, Омской автодорожной академии (СибАДИ), Новосибирском ГАСУ, Рубцовском филиале АлтГТУ.

Публикации. По материалам диссертации опубликована 21 научная работа, из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 4 патента на изобретения РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения, библиографического списка, приложений и включает 172 страницы машинописного текста, в том числе 99 рисунков, 11 таблиц, библиографический список из 105 наименований работ отечественных и зарубежных авторов. Приложения содержат 61 страницу, в том числе 39 рисунков и 34 таблицы.

1 Состояние средств механизации водоотведения, задачи исследования

1.1 Текущее состояние систем водоотведения в России

В настоящее время в городах России находится в эксплуатации свыше 300 тыс. км систем водоотведения, отслуживших нормативный срок, из которых свыше 100 тыс. км находятся в аварийном состоянии и требуют немедленной замены (таблица 1.1.). Эксплуатация изношенных трубопроводов ухудшает социальную и экологическую обстановку в городах Российской Федерации (ежегодно на каждые 100 км коммуникаций приходится 45 аварий). При этом доля утечек колеблется от 15 до 30 % от объема стоков [1]. На территории России значительно подтоплены 809 городов и 478 поселков городского типа, в чем не последнюю роль играют утечки из сетей водоотведения. Если не будут приняты срочные меры по планомерной реконструкции подземных коммуникаций, то в ближайшие годы социальная и экологическая обстановка в крупных городах России будет представлять серьезную опасность для населения. Для того, чтобы в течение 10 лет заменить аварийные сети, необходимо ежегодно реконструировать 19-21 тыс. км подземных коммуникаций.

Таблица 1.1

Состояние трубопроводов водоотведения в России

Параметр Сети водоотведения

Общая протяженность подземных сетей (без учета внутриквартальных), тыс. км 373,5

Из них отслужили нормативный срок и требуют замены, тыс. км 109,7

Ежегодное увеличение отслуживших нормативный срок, тыс. км 8,5

Требуемый объем ежегодной замены, ликвидации изношенных участков, тыс. км 19,5

Фактически перекладывается, тыс. км 2,2

Данные проблемы характерны и для Новосибирска, в частности, до очистных сооружений в 2008 году не доходило около 30 % канализационных стоков. При этом утечки из изношенных трубопроводов растут каждый год (рисунок 1.1). Очевидно, что тенденции изменений в большей или меньшей мере сохранятся, сохраняя при этом актуальность борьбы с утечками. Эту ситуацию можно отнести ко всем отечественным городам, и "миллионикам" в первую очередь. Для того чтобы решить эти проблемы, необходимо заменить изношенные трубопроводы. Рассмотрим возможность своевременной замены выходящих из строя трубопроводов водоотведения на примере Муниципального унитарного предприятия "Горводоканал" (г. Новосибирск).

Рисунок 1.1

Утечки сточных вод в сетях МУП "Горводоканал"

Протяженность сетей водоотведения в г. Новосибирске составляет более 1000 км, из них более половины эксплуатируются более 30 лет при нормативном сроке эксплуатации 20 лет для чугунных и 15 лет для стальных трубопроводов. Наиболее протяженные сети водоотведения - внутрикварталь-ные с диаметрами от 150 до 400 мм (690 км) на которые приходится наибольшее число аварийных ситуаций (до 70 %) [2].

Из всех коммуникаций, имеющихся в ведении МУП "Горводоканал", на

сегодняшний день требуют неотложной замены свыше 150 км канализационных сетей. Учитывая существующие темпы работ и применяющийся традиционный траншейный метод, на перекладку потребуется до 40 лет. Ежегодное старение канализационных сетей составляет 13,5 км в год и, следовательно, применение траншейного метода замены обречено на отрицательный результат.

Как отмечалось в исследованиях [3], ведение плановых работ траншейными методами под основными транспортными магистралями невозможно из-за большой глубины заложения заменяемых трубопроводов (до 7,0 м), пересечений с другими подземными коммуникациями (электрическими и телефонными кабелями, газопроводами, линиями метрополитена и т.д.), необходимости прекращения движения городского транспорта и разрушения дорожных покрытий. Другой немаловажный фактор-время. Не замененные аварийные трубопроводы будут разрушаться, а это значит, что канализационные стоки не будут поступать в полном объеме на очистные сооружения и значительная их часть попадет в почву. Таким образом, возникающая ситуация ставит под угрозу санитарно-гигиеническую и экологической безопасность территории города Новосибирска и реки Оби.

Очевидно, что технологии открытой замены труб водоотведения необходима альтернатива: бестраншейная технология, позволяющая избежать многих недостатков традиционных методов работ. Данная технология начала применяться в Великобритании на рубеже 70-х, 80-х годов XX века, а в 1986 в Лондоне было создано "Международное общество бестраншейных технологий". В короткое время были разработаны десятки методов бестраншейной замены коммуникаций. [4-7]. Однако применение в России зарубежных способов замены трубопроводов водоотведения наряду с очевидными достоинствами сопряжено с трудностями их реализации из-за климатических условий.

Среди всего многообразия существующих методов и оборудования для

бестраншейной замены трубопроводов водоотведения диаметром от 100 до 400 мм., следует особо выделить отечественные разработки Института горного дела СО РАН и ЗАО Научно-производственной компании "Комбест". Рассмотренные оборудование и технологии явились следствием исследований, проводившихся учеными ИГД СО РАН А.Д. Костылевым, В.А. Григо-ращенко, В.Д. Плавских, К.С. Гурковым, Х.Б. Ткач, С.К. Тупицыным и другими.

В настоящее время применяется несколько методов бестраншейной замены, среди которых основные методы [8-10]:

1. с использованием гидродомкрата;

2. с использованием пневматической машины ударного действия;

3. методы протяжки "рукава".

Данное исследование касается разработки машины по п.п. 2. Остальные методы из рассмотрения опускаются.

1.2 Обзор существующих методов и оборудования для бестраншейной замены трубопроводов

1.2.1 Замена трубопроводов с использованием гидродомкрата

Процесс замены трубопровода с использованием гидродомкрата происходит по следующей схеме: выкапывается стартовый приямок на глубину заложения заменяемого трубопроводом длиной 2000 мм и шириной не менее 500 мм. Трубопровод может заменяться в оба направления [9].

В выходном приямке монтируется гидродомкрат, позволяющий развивать усилие до 250 кН. При помощи гидродомкрата через заменяемый участок трубопровода протягиваются штанги (рисунок 1.2).

При обратном ходе штанги и закрепленный на них расширитель с новой трубой диаметром 100 - 200 мм затягиваются в старый трубопровод и движутся в сторону стартового приямка. При этом старый трубопровод разрушается при помощи расширителя и втрамбовывается в грунт. Мировым лиде-

ром в применении данной технологии является фирма Tracto - Technik (ФРГ).

4

1 / 2 \ 3 Л

П;.„ = ■>■■ .................................\ , .................

1

Рисунок 1.2

Замена трубопровода с использованием гидродомкрата 1 - старый трубопровод; 2 - штанги; 3 - гидродомкрат; 5 - гидростанция.

Метод замены с использованием гидродомкрата является достаточно сложным, требует проведения земляных работ по разрытию приямков.

1.2.2 Замена трубопроводов с использованием пневматической машины ударного действия

Данная технология бестраншейной замены трубопроводов с помощью пневмоударного механизма (рисунок 1.3) обеспечивает:

- замену в любых грунтовых условиях металлических, чугунных, бетонных, железобетонных, асбестоцементных трубопроводов диаметром до 500 мм на пластмассовые;

- ведение работ из существующих колодцев при расстоянии между ними

16

50 и более метров;

- доступ к рабочему органу в случае отказа и осуществление его ремонта или замены;

- возможность увеличить диаметр новой трубы относительно заменяемой;

- высокий уровень механизации работ.

Рисунок 1.3

Технология бестраншейной замены трубопровода с использованием пневмо-

ударной машины

1 - рабочий колодец; 2 - старый трубопровод; 3 - пневмоударная машина с расширителем; 4 - пневмоударная машина; 5 - секция нового трубопровода; 6 - тяговый трос; 7 - анкер; 8 - приемный колодец; 9 - лебедка; 10 - страховочный трос; 11 -компрессор; 12 - воздухо-проводящий шланг 13 - секции нового трубопровода, подготовленные к монтажу.

Сущность технологии, разработанной ИГД СО РАН, ЗАО НПК "Ком-бест", заключается в следующем [11-15].

В аварийном трубопроводе от входного колодца к выходному прокладывается тяговый трос, одним концом присоединяемый к лебедке, установленной на поверхности со стороны выходного колодца, а другим - к пневматической машине, размещенной во входном колодце. На передней части машины ударного действия размещается конусный расширитель с приспособлением для крепления к нему нового пластмассового трубопровода.

К передней части пневматической машины ударного действия присоединяется тяговый трос, а к задней - страховочно-возвратный трос. Тяговая лебедка приводится в движение от пневматического двигателя, что позволяет использовать один источник энергии - компрессор. Характеристика двигателя позволяет изменять тяговое усилие на тросе в широком диапазоне в зависимости от давления сжатого воздуха, подаваемого к двигателю. Пневматический двигатель имеет кинематическую характеристику, при которой крутящий момент двигателя остается постоянным при снижении скорости вращения, вплоть до полной остановки. Это свойство пневматической лебедки является весьма важным, так как постоянное натяжение троса обеспечивает устойчивою работу пневматического ударного механизма машины и максимальную передачу ударной нагрузки расширителю. Натяжение троса лебедки компенсирует отдачу ударника пневматического ударного механизма и обеспечивает работу в установившемся режиме. Кроме того, исключается передача знакопеременной нагрузки на стенки образуемой скважины, что повышает ее устойчивость к разрушению. При необходимости доступа к пневматическому ударному механизму машины в случае отказа, необходимо отключить привод лебедки и при помощи страховочно - возвратного троса извлечь пневматическую машину ударного действия [11].

Подавляющее большинство выпускаемых зарубежными фирмами пневмо-ударных машин принципиально по системам воздухораспределения (за исключением [16 - 19]) не отличаются от систем моделей ИП и МП, разработанных ИГД СО РАН и ЗАО НПК "Комбест" и содержат дополнительные детали и узлы, которые принципиального значения для воздухораспределения не имеют.

1.3 Пневматические машины ударного действия для замены трубопроводов водоотведения

Появление пневмоударных машин для замены труб водоотведения хронологически можно отнести к первым пневмопробойникам для проходки

скважин в грунтовых средах. Возможность проходки скважин для подземных коммуникаций бестраншейным способом предопределила развитие конструкций пневмоударных машин [20, 21]. Первые машины (типа "Крет") содержали до 38 деталей, что обуславливало малый (до 30 часов) ресурс. Основным недостатком машин "Крет" было наличие отдельного воздухораспределителя, детали которого обуславливали плохой запуск в работу и отказы при проходке по трассе скважины.

Учитывая недостатки предыдущих конструкций пневмопробойников сотрудниками ИГД СО АН СССР Б.В. Суднишников, А.Д. Костылев, К.С. Гур-ков и др. предложили пневмоударный механизм бесклапанного типа с воздухораспределительной трубкой [22], который впоследствии совершенствуется [23] и доводится до серийного производства. Пневмопробойники ИП 4601, ИП 4601А снабжались расширителями скважин с 135 до 250 мм и предназначались для проходки на расстояние до 50 м. Энергия единичных ударов при потреблении сжатого воздуха давлением 0,6 МПа составляла от 200 до 230 Дж при частоте ударов превышающей 5 Гц. Последующие модели ИП 4603 и ИП 4605 имели аналогичную конструкцию, отличались размерами и наличием реверса , который давал возможность менять направление ударов и, следовательно, направление движения машины, т.е. возвращать ее назад по трассе скважины. Расход воздуха машин составлял до 5 м3/мин, с обеспечением частоты ударов до 6,2 Гц. Относительно простое конструктивное решение машин типа ИП (до 4 деталей) заинтересовало ряд зарубежных фирм: ФРГ "Тракто техник", "Терра"; Англии "РТЕ", Пневматик панчерз", которые начали выпуск при несущественных для принципа воздухораспределения изменениях пневмоударного механизма.

В основу современных конструкций пневмопробойников (за исключением [16-19]) положены бесклапанные пневматические ударные механизмы, позволяющие реализовать энергию единичного удара, достаточную для проходки (прокола) скважин диаметром от 40 до 640 мм с частотой ударов от 10

до 2,5 Гц. Пневмопробойники нашли применение для глубинного уплотнения грунтов и строительных смесей в скважинах, набивных опорных свай, забивки труб - кожухов, разрушения физически устаревших труб водоотведения с одновременной протяжкой новых труб из полимерных материалов.

Пользователи пневмоударных машин для замены труб водоотведения ощутили перспективность их применения для бестраншейных технологий и существенно расширили номенклатуру машин, создавая типоразмерные группы: "Тракто-техник", "Терра АГ", Минский "Строймаш", Одесский "СОМ", ИГД СО РАН и ЗАО НПК "Комбест" (г. Новосибирск).

Технические характеристики машин для бестраншейной замены трубопроводов водоотведения типоразмерных рядов "Тракто-техник" и ЗАО НПК "Комбест" приведены в таблицах 1.2 и 1.3.

Обобщенная оценка эргономических параметров (удельная масса, длина, диаметр и масса машины) сводятся к следующему. Поскольку фирма "Тракто-техник" не указывает в проспектах массы ударников и их скорости, то указанные параметры определялись из среднестатистических величин для машин данного назначения: wyi=Mmi/4,276 и Uy=5 м/с, где myh Mmi - масса ударника и машины i-ro типоразмера; Uy - скорость соударения ударника с хвостовиком (корпусом или наковальней ударогашения между ударником и корпусом).

По эргономическим параметрам: металлоемкости - щ = Mm/N = (кг/Вт) среднее значение тср для машин фирмы "Тракто-техник" составляет 74,0ТО"3 кг/Вт, с изменением в диапазоне (35,5...114,0)-10~3 кг/Вт. При этом: минимум щ относится к типоразмеру "Mini-Atlas", имеющему минимальный расход

3 3

воздуха (28-10" м /с) и максимальную частоту ударов (9,67 Гц); максимум т{ имеет типоразмер "Taurus" с максимальным расходом воздуха (833-10"3 м/с) и минимальной частотой (3,0 Гц).

Другие значения параметров можно проследить по данным таблицы 1.2.

Таблица 1.2

Технические характеристики пневмоударных машин для бестраншейной

замены трубопроводов водоотведения фирмы "Тракто техник"

Модель Диаметр (мм) Длина (мм) Масса молота (кг) Частота (Гц) Расход воздуха (м3/с) Расход воздуха за цикл (м3/Гц) Энергия удара (Дж) Удельный расход (м3/Дж) -10"5 Металлоемкость (кг/Вт)

PCF 130 127 1360 95 5,33 0,050 0,0094 277,5 3,39 0,0642

PCF 145 145 1600 137 5,17 0,067 0,0129 400,0 3,23 0,0663

PCF 180 178 1690 230 4,67 0,075 0,0160 672,5 2,37 0,0732

PCF 220 213 1960 368 5,67 0,108 0,0190 1076,2 1,76 0,0603

MiniAtlas 127 914 60 9,67 0,028 0,0029 175,0 1,66 0,0355

Titan 145 1550 137 4,75 0,067 0,0141 400,0 3,53 0,0721

MiniOlymp 178 1130 175 8,33 0,058 0,0069 511,2 1,35 0,0411

Olymp 178 1690 230 4,67 0,075 0,0160 672,5 2,38 0,0732

Hercules 216 2910 368 5,67 0,108 0,0190 1076,2 1,76 0,0603

MiniGigant 254 1240 460 5,17 0,167 0,0323 1345,0 2,40 0,0661

Gigant 254 2010 615 5,17 0,167 0,0323 1797,5 1,79 0,0662

Koloss 356 2340 1180 3,67 0,333 0,0907 3448,7 2,63 0,0932

Goliath 457 2840 2465 3,0 0,583 0,1943 7206,2 2,696 0,1140

Taurus 610 3660 4799 3,0 0,833 0,2777 14028,7 1,98 0,1140

Таблица 1.3

Технические характеристики пневмоударных машин для бестраншейной

замены трубопроводов водоотведения ЗАО НПК "Комбест"

Модель Диаметр (мм) Длина (мм) Масса молота (кг) Частота (Гц) Расход воздуха (м3/с) Расход воздуха за цикл (м3/Гц) Энергия удара (Дж) Удельный расход (м/Дж)-10"5 Металлоемкость (кг/Вт)

МП-80 80 1110 33 7,0 0,0208 0,00297 90 3,3 0,0524

МП-125 125 1055 63 7,5 0,0500 0,00667 120 5,6 0,0700

МП-136 136 1060 68 7,5 0,0750 0,01000 145 6,9 0,0625

МП-170 170 910 90 9,0 0,1250 0,01389 300 4,6 0,0333

МП-185 185 1070 135 6,0 0,1333 0,02222 450 4,9 0,0500

МП-240 240 1050 208 4,0 0,1666 0,04165 600 6,6 0,0825

Среднее значение тср для машин ЗАО НПК "Комбест" составляет 53,6-10" кг/Вт, что в 1,381 раза меньше в сравнении с "Тракто-техник" при диапазоне изменений щ составляет (33,3...82,5)-10"3 кг/Вт. При этом минимум т{ относится к типоразмеру "МП-170", имеющему расход воздуха 125-10"3 м/с и максимальную частоту ударов (9 Гц). Максимальное значение га;=82,5 кг/Вт имеет типоразмер "МП-240" с максимальным расходом воздуха 166-10"3 м3/с и минимальной частотой ударов (4,0 Гц).

Отметим, что минимальный расход воздуха (20,8-10"3 м3/с) и минимальный удельный расход воздуха (3,3-10"5 м3/Дж) имеет типоразмер "МП-80". Однако, "МП-80" уступает "Mini-Atlas" по частоте ударов (9 Гц против 9,7 Гц), по энергии удара (90 Дж против 175 Дж) и по удельному расходу воздуха (3,3-10-5 м3/Дж против 1,66-10"5 м3/Дж).

Обобщенная оценка энергетических параметров (энергии единичного удара, частоты ударов, расхода воздуха и удельного расхода воздуха) по данным таблицы 1.2 и 1.3 сводятся к следующему. Поскольку фирма "Трактотех-ник" и ЗАО НПК "Комбест" не приводят значений диаметров ударников, а скорости (Uy) ударников и их массы (ту) приняты условно (5 м/с, Мм/4,276), то провести оценку по удельному съему мощности (sN) с единицы диаметральной площади (Sy) ударника по зависимости [24]: e^=N/p0UySy, гдер0 - давление воздуха подводимого к машине, N- ударная мощность - не корректно и здесь опускается из рассмотрения.

Средние арифметические значения для машин "Тракто-техник" и ЗАО НПК "Комбест" составляют: по частоте ударов 5,28 Гц и 6,83 Гц; по энергии единичного удара - 2194,15 Дж и 289,17 Дж; по расходу воздуха - 159,43-10"3 м3/с и 95,12-Ю"3 м3/с; и по удельному расходу воздуха 2,352 м3/Дж и 5,317 м /Дж соответственно.

Таким образом пневмоударные машины отечественного производства уступают зарубежным по энергии единичного удара в 7,588 раза, по расходу воздуха показатели отечественных машин предпочтительнее на 40,34 %. При

этом, удельный расход воздуха у отечественных машин выше на 2,965 м3/Дж, т.е. у зарубежных машин удельный расход воздуха предпочтительнее на 55,77 %. По энергетическим параметрам из типоразмеров "Тракто-техник" имеют предпочтительные значения по энергетическим параметрам: по частоте ударов машина "Mini - Atlas" (9,67 Гц), по энергии единичного удара "Taurus" (14028,7 Дж), по расходу воздуха - "Mini-Atlas" (28-10"3 м3/с) и удельному расходу воздуха - "Mini-Olimp" (1,35-10"5 м3/Дж).

Среди машин ЗАО НПК "Комбест" по расходу и удельному расходу воздуха предпочтительна машина "МП-80" (20,8-Ю"3 м3/с) и (3,3-10"5 м3/Дж). Таким образом среди машин для замены трубопроводов водоотведения бестраншейным способом предпочтительными по расходу воздуха является отечественная машина "МП-80", а по удельному расходу воздуха машина зарубежного производства "Mini-Olimp". Другие показатели можно сравнить по данным, представленным в таблице 1.2 и 1.3.

Основными недостатками всех конструктивных решений пневмоударных машин для бестраншейной замены трубопроводов водоотведения является: нанесение ударов, в основном, по корпусу машины, что предопределяет снижение ее ресурса, несмотря на противоударные устройства различных конструкций; зависимость величины хода ударника от его длины, что существенно удлиняет корпус, увеличивает его массу и приводит к неудобствам при установке машины в трубу из пускового приямка, имеющего, как правило, стесненные объемы для манипулирования машиной и наращиванием секций трубопровода в приямке; при достаточной величине энергии единичного удара и значительной массе ударника составляет трудность обеспечения повышения скорости замены трубопровода за счет повышения частоты ударов.

Исключить полностью или частично указанные недостатки представляется возможным, применив систему воздухораспределения, исключающую зависимость величины хода ударника от его длины. Такими свойствами обладает дроссельная система воздухораспределения, которая не имеет аналогов

применения в пневматических машинах ударного действия для проходки и восстановления трубопроводов водоотведения бестраншейным способом, как в России так и за рубежом.

Анализ эргономических и энергетических параметров пневматических ударных механизмов по их конструктивным исполнениям позволяет сделать выводы:

1. Структура ударной мощности должна соответствовать скорости проходки с необходимой и достаточной величиной энергии единичного удара. Повышенная частота ударов должна при этом способствовать повышению производительности.

2. Энергия удара должна удовлетворять условиям не разрушения деталей от ударных нагрузок на корпус механизма.

3. Энергетические и расходные параметры должны быть энергосберегающими и экологически не представлять опасности для окружающей среды.

1.4 Задачи исследований

Технологические процессы бестраншейной замены трубопроводов обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными (открытыми) технологиями, что обеспечивает все более широкое их распространение. Негативным обстоятельством, снижающим конкурентоспособность бестраншейных технологических процессов, являются значительные габариты и масса пневмоударных машин, затрудняющая работу обслуживающего персонала в колодце - приямке, который имеет ограниченный объем. При производстве таких работ основное время занимает разрушение старого трубопровода, поэтому производительность техпроцессов определяется удобством обслуживания при введении пневматической машины в старую трубу

водоотведения и техническими параметрами пневматического ударного механизма.

Исходя из этого, целью работы является создание пневматического ударного механизма пневмоударной машины с улучшенными эргономическими и энергетическими характеристиками.

Результаты известных исследований не позволяют сделать достаточно надежных выводов о возможностях улучшения эргономических и энергетических показателей пневматических механизмов для пневмоударной машины, что позволило бы осуществить повышение производительности замены трубопроводов водоотведения.

Приведенные соображения позволяют сформулировать задачи исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.

1. Обоснование возможности и путей совершенствования существующих пневмоударных машин в части снижения габаритов и массы для реконструкции инженерных коммуникаций водоотведения;

2. Выбор и обоснование принципиальной схемы пневматического ударного механизма;

3. Исследование взаимозависимости параметров рабочего процесса пневматического ударного механизма;

4. Установление рациональных соотношений основных параметров рабочего процесса и уточнение методики инженерного расчета пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода;

5. Создание экспериментального образца пневматического ударного механизма и его исследование в лабораторных условиях.

2 Выбор и обоснование принципиальной схемы пневматического ударного механизма и разрушающего органа пневмодвижетеля для замены трубопроводов водоотведения

2.1 Основные особенности пневматических ударных механизмов

Обзор технологий бестраншейной замены трубопроводов водоотведения показал, что пневматические ударные механизмы наиболее предпочтительны для осуществления замен в качестве движителей, как с дополнительным тяговым канатом, так и без него. Среди пневматических ударных механизмов наибольшее распространение в качестве пневмодвижетелей получили бесклапанные механизмы. Им свойственны следующие функциональные особенности.

Бесклапанные пневматические ударные механизмы - механизмы, у которых средства воздухораспределения на впуске камеры, обеспечивающие возвратно - поступательное движение (рабочий и холостой ход) ударника, выполнены в виде взаимодействующего с воздухопроводящими каналами золотника - ударника, управляющего перекрытием потоков воздуха в камеры.

Бесклапанные пневматические ударные механизмы (с управляющим золотником-ударником) отличаются от беззолотниковых отсутствием в средствах управления впуском неподвижного клапана-стержня; от дроссельных и струйных - наличием механических связей в средствах управления впуском, наличием зависимости длины ударника от величины его хода; от золотниковых и клапанных - отсутствием специальных подвижных распределителей воздуха между соответствующими камерами, зависимостью длины ударника от величины его хода.

Применительно к подземной проходке из отмеченных особенностей очевидными являются недостатки: дополнительные воздухораспределители (золотники, клапаны); - снижение надежности; зависимость длины ударника

от его хода (бесклапанные, беззолотниковые) значительная масса и габариты; постоянное сообщение камер с сетью (дроссельные) - значительный непроизводительный расход воздуха из сети; высокая точность изготовления плат воздухораспределения (струйные) - высокая чувствительность к изменению потоков воздуха, приводящая к вырождению струйной системы в дроссельную.

Указанные недостатки являются специфическими, поэтому предпочтение может быть отдано дроссельным пневматическим ударным механизмам.

Для дроссельных пневматических ударных механизмов (ДПУМ) отметим их положительные качества, которые отсутствуют у других механизмов. По определению [25] дроссельные пневматические ударные механизмы - механизмы, у которых средства воздухораспределения на выпуске в рабочие камеры, обеспечивающие возвратно-поступательное движение (рабочий и холостой ход) ударника, выполнены в виде полностью или частично постоянно открытых калиброванных каналов (дросселей), управляющих расходом воздуха. Дроссели могут быть подвижными (в (на) ударнике) и неподвижными (в (на) корпусе).

Будучи надежными в работе [26, 27, 28] дроссельные пневматические механизмы предельно просты в изготовлении и отличаются от бесклапанных и беззолотниковых отсутствием: механических связей в средствах управления впуском, зависимости длины ударника от величины его хода; от золотниковых и клапанных - отсутствием специальных подвижных воздухораспределителей между соответствующими камерами. Эти механизмам свойственен, как уже отмечалось, один недостаток - непроизводительный расход воздуха, который компенсируется положительными качествами.

Проведем качественную сравнительную оценку дроссельного пневматического ударного механизма пневмодвижетеля для замены трубопроводов водоотведения.

2.2 Пневматические ударные механизмы с дросселями впуска постоянного геометрического сечения

Рабочий и холостой ход ударника дроссельного пневматического ударного механизма (ДПУМ) осуществляется за счет разницы импульсов, действующих на ударник со стороны камер рабочего и холостого хода. Величина действующего импульса зависит от объема камеры рабочего или холостого хода, а также от площади проходных сечений дросселей впуска в соответствующие камеры. Неравенство импульсов можно реализовать следующими способами:

Ур=Ух, Юр#(0х; (2.1)

Гр*Г» ®р=юх; (2.2)

(0Р#(0Х, (2.3)

где Ур - объём камеры рабочего хода, м3; К - объём камеры холостого хода, м3;

Юр- площадь сечения впускного дросселя камеры рабочего хода, м2; сох- площадь сечения впускного дросселя камеры холостого хода, м2. Способ по формуле (2.3) позволяет изменять одновременно объемы камер и площади проходных сечений дросселей впуска и является оптимальным для реализации в ДПУМ.

По способу реализации впуска сжатого воздуха в камеры ДПУМ можно выделить группы механизмов (рисунок 2.1):

1) пневмоударные механизмы с дросселями впуска постоянного геометрического сечения (рисунок 2.1 а);

2) пневмоударные механизмы с дросселями впуска регулируемого проходного сечения (рисунок 2.1 б);

3) пневмоударные механизмы с дросселями перепуска воздуха между рабочими камерами (рисунок 2.1 в);

4) пневмоударные механизмы с камерами задержки выпуска (рисунок 2.1 г);

г»;,,,,,,......I ... I—....... ^

с«п>

М!>с

* О

/

■Т' 2

Заключение диссертации по теме «Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины», Дедов, Алексей Сергеевич

Выводы

1. Физические эксперименты выполнялись при работе пневматического молота с ДПУМ(ФХ) при давлении воздуха 0,5; 0,6 и 0,7 МПа, подводимого к предкамере молота. Оценка результатов измерений энергии удара, частоты ударов, расхода воздуха при изменении соотношений геометрических размеров а=сор/юх, Х=Ур/Ух, которые определяли базовые размеры и являлись основными для методики инженерного проектирования молота и были достаточны для установления критериев по удельному расходу воздуха и удельному съему ударной мощности с единицы диаметральной площади сечения ударника.

2. Значения по энергии удара рассчитывались по диаграммам давления воздуха в камерах рабочего и холостого ходов. Максимальное расхождение в характерных точках диаграмм для камеры рабочего и холостого хода не превышали 2,5 и 3,0 % в сравнении с численными значениями, полученными при моделировании.

3. Результаты исследований показали расхождение по энергии удара до 3,5 %, по частоте до 3 %, по расходу воздуха до 10 %, что находится в пределах погрешности приборов и обработки измерений, т.е. в пределах систематической и методической ошибки.

4. Методика инженерного расчета ДПУМ(ФХ) содержит варианты табличных значений параметров и графические представления взаимозависимостей базовых параметров и размеров, дающие возможности проектировать отдельные результаты расчетов, которые выполнены и предложены в приложении П.З, П.4 для изменении энергии ударов от 100 до 1000 Дж, частоты ударов от 10 до 16 Гц, скорости соударения от 8 до 15 м/с, для давлений воздуха, подводимого к молоту от 0,25 до 0,8 МПа.

Заключение.

В диссертационной работе решена актуальная научно - техническая проблема, приведены научно обоснованные технические решения, использование которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны, заключающийся в разработке высокоэффективных и надежных дроссельных пневматических ударных механизмов с камерой форсажа холостого хода для пневматической машины ударного действия с необходимой структурой ударной мощности, как основной машины комплекта для реконструкции систем водоотведения бестраншейным методом на любые приемлемые для эксплуатации в городских условиях проходные сечения труб.

В работе получены следующие новые результаты:

1. Разработаны новые принципиальные схемы дроссельных пневматических ударных механизмов с камерой форсажа и подвижной центральной трубкой (патенты РФ №№ 2301890, 2327872, 2336989, 2336990) воздухоподвода, позволяющие качественно и количественно улучшить рабочий цикл механизма;

2. Разработаны и исследованы математические модели настроек механизма с различными соотношениями геометрических параметров с учетом форсажа холостого хода, направленных на совершенствование энергетических параметров дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода;

3. Установлены рациональные соотношения геометрических размеров и энергетических параметров дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа, позволяющие получать увеличение удельного съема мощность с единицы диаметральной площади ударника и снижение удельного расхода воздуха:

- диапазон рациональных соотношений объемов Ух камеры холостого ходаикамеры Гфх форсажа - Гх/Уфх= 3. 5; площадей проходных сечений дросселей впуска шфп из предкамеры в камеру форсажа и дросселя впуска сохп

В камеру холостого хода - <хф= шфп/сохп=8.10; площадей проходных сечений юхф впуска и выпуска из камеры форсажа и дросселя шфп впуска из предкамеры в камеру форсажа холостого хода - афх= шхф/шфп==5. 7, координат С начала впуска воздуха из камеры форсажа в камеру холостого хода и #х начала выпуска воздуха в атмосферу из камеры холостого хода - у=С/#х=0,2. .0,5;

- при ку = 0,1.0,4 в диапазоне отношений у = 0,2.0,4 обуславливает устойчивый рациональный режим работы и приводит к увеличению энергии единичного удара на 19,38% частоты ударов на 5,13%, удельного съема мощности с единицы площади ударника на 14,86%, снижению удельного расхода воздуха на 22,44%, расхода воздуха на 2,66%;

4. Разработана методика инженерного расчета дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа и подвижной центральной трубкой воздухоподвода и рекомендации позволяют рассчитать основные геометрические размеры механизма с любым сочетанием энергетических параметров, при заданном ограничении по удельному расходу воздуха;

5. Установлено, что применение отечественного оборудования с применением дроссельного пневматического ударного механизма с камерой форсажа холостого хода, позволит сэкономить время и затраты на замену и реконструкцию коммуникаций водоотведения;

6. Создан экспериментальный образец пневматического молота с дроссельным пневматическим ударным механизмом с камерой форсажа холостого хода и центральной подвижной трубкой. Молот не имеет аналогов в РФ и за рубежом. По металлоемкости на единицу ударной мощности молот выгодно отличается от зарубежных аналогов и не уступает отечественным образцам.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дедов, Алексей Сергеевич, 2012 год

Библиографический список

1. Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2010 году" // М, Министерство природных ресурсов и экологии РФ. - 2012. - 571 с.

2. Ладыгин И.В. Бестраншейные технологии прокладки и замены подземных коммуникаций / И.В. Ладыгин // Проектирование и строительство в Сибири. -2001.-№3._ с. 12-16.

3. Ладыгин И.В. Обоснование области применения технологий бестраншейной замены подземных водоотводящих коммуникаций пневмоударными машинами. Дисс. ... канд. техн. наук / И.В. Ладыгин. - Новосибирск: ИГД СО РАН 2002. - 133 с.

4.Кюн Г. Закрытая прокладка непроходных трубопроводов / Г. Кюн, Л. Шойбле, X. Шлик //М.: Стройиздат, 1993. - 220 с.

5. Бобылев Л.М. Оборудование для бестраншейной прокладки коммуникаций / Л.М. Бобылев // Жилищно - коммунальное хозяйство. - 2001 - т _ С. 4-9.

6. Орлов В .А. Бестраншейные технологии / В.А. Орлов, И.С. Хантаев. -М.:АСВ, 2011.-233 с.

7. Рыбаков А.Л. Основы бестраншейных технологий (теория и практика) / А.Л. Рыбаков. - М.: Прессбюро №1, 2005. - 304 с.

8. Кондратьев М.И. По России с оборудованием фирмы "Tracto - Technik" / М.И. Кондратьев // РОБТ. - 2009. - №5. С. 18-22.

9. Ладыгин И.В. Основные методы бестраншейной замены и ремонта трубопроводов / И.В. Ладыгин // Строительные материалы и технологии. - 2001 -№3. - С. 5-8.

10. Бобылев A.M. Бестраншейная замена изношенных трубопроводов полиэтиленовыми трубами / A.M. Бобылев, A.A. Бобылев // РОБТ. - 1997 - № 5 -С. 17-21.

11. Григоращенко В.А. Создание пневмоударных машин и комплектов оборудования для бестраншейной прокладки и реконструкции инженерных коммуникаций. Дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук в виде доклада / В.А. Григоращенко - Новосибирск: ИГД СО РАН, 1997. - 145 с.

12. Пат. № 1662053 РФ. Устройство для очистки труб от отложений / Савельев A.C., Сухушин A.B. Григоращенко В.А. / БИ, 1987.

13. Пат. 1796033 РФ. Способ бестраншейной прокладки трубопровода в грунте / Григоращенко В.А., Рейфисов Ю.Б. / БИ, 1991.

14. Пат. 2115053 РФ. Устройство для бестраншейной замены трубопроводов / Савельев A.C., Григоращенко В.А., Тупицын С.Н. / БИ, 1996.

15. Пат. 2003918 РФ. Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов / Курленя М.В. и др. / БИ, 1990.

16.Pat. 1175161 Австрия. Ramme / V. Zinkiewicz in Gdynia (Polen). Publ 1962.

17. Pat. 1175161 Германия. Pneumatisches Rammbohzgezat / V. Zinkiewicz in Gdynia (Polen). Publ. 1965.

18. Pat. 3137483 USA Gmund burrowing device / V. Zinkiewicz in Gdynia (Polen). Publ. 1964.

19. Pat. 1294891 Германия Selbstgetriebens pneumtishes Rammbohzgezat / Gelach, Tadensz, Zygmunt, Kazimierr in Danzig (Polen). Publ. 1970.

20. Есин H.H. Пневматические машины ударного действия для проходки скважин и шпуров / H.H. Есин, А.Д. Костылев, К.С. Гурков, Б.Н. Смоляницкий. -Новосибирск: Наука, 1986.-215 с.

21. Гурков К.С. Пневмопробойники / К.С. Гурков, В.В. Климашко, А.Д. Костылев и др. - Новосибирск. - ИГД СО АН СССР, 1990. - 217 с.

22. Pat. 2009133. Германия. Druckluft - Schlageinrichtung zur Bildung von

Bohzlochern im Boden durch Bodenverdichtung / Sudnishnikov B.V., Kostylev A.D.,

Gurkov K.S., Tupitsyn K.K., Klimasko V.V., Cepurnoj N.P. IGD SO AN SSSR (Sowjetunion), Publ. 1970.

23. Pat. 3410354. USA. Impact device for driving horizontal holes in soft ground // Sudnishnikov B.V., Tupitsyn K.K., Gurkov K.S., Kostylev A.D., Klimasko V.V., Plavskich V.D. (USSR, Novosibirsk) Publ. 1968.

24. Кутумов A.A. Развитие теории дроссельных пневмоударных механизмов с наддувом навесных молотов для разработки мерзлых грунтов. Дисс. ... д-ра. техн. наук / A.A. Кутумов. - Новосибирск, 2010. - 515 с.

25. Абраменков Э.А. Пневматические механизмы машин ударного действия: дроссельные, струйные, беззолотниковые, бесклапанные: справ, пособ. / Э.А. Абраменков, Д.Э. Абраменков. - Новосибирск, 1993. - 430 с.

26. Абраменков Д.Э. Теория дроссельных пневматических механизмов и разработка типоразмерного ряда ручных машин ударного действия для строительства: автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Д.Э. Абраменков. - Омск, 2004. -45 с.

27. Кутумов A.A. Навесные пневматические молоты для разработки мёрзлых грунтов: монография / A.A. Кутумов, Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков // Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2008. - 376 с.

28. Шабанов Р.Ш. Динамика дроссельных пневмоударных механизмов с форсажем рабочего процесса для строительных ручных машин: автореф. дис. • • • канд. техн. наук / Р.Ш. Шабанов. - Томск, 1997. - 25 с.

29. A.C. 247179 СССР. Пневматический молоток / H.A. Клушин, Э.А. Абраменков, Д.Г. Суворов, Б.М. Бирюков. - Опубл. 1969, Бюл. №22

30. Абраменков Э.А. Создание ручных пневматических машин ударного действия с дроссельным воздухораспределением: автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Э.А. Абраменков. - Новосибирск, 1989. - 48 с.

31. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик. -М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

32. Абраменков Э.А. Уравнения рабочего процесса дроссельного пневмо-УДарного механизма / Э.А. Абраменков // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. - 1984. - №4. - С. 110-115.

33. Пат. 2336990 РФ. Пневматический молоток с дроссельным воздухорас-пределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, А.Г. Гаревских, A.C. Дедов, Г.А. Мазалов, Е.С. Проскурникова. Опубл. 27.10.08. Бюл. №30

34. Абраменков Д.Э. Введение в теорию дроссельного пневматического механизма машины ударного действия / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков // Труды НГАСУ, Т.2, №1(4). - Новосибирск: НГАСУ, 1999. - С. 76- 78.

35. Абраменков Д.Э. Характерные бародинамические процессы пневматических машин ударного действия / Д.Э. Абраменков, Т.Ю. Виговская,

Р.Ш. Шабанов // Труды НГАСУ, Т.З, №1(8). - Новосибирск: НГАСУ, 2000 -С. 57- 68.

36. Абраменков Д.Э. Закономерности контактов рабочего тела в баро- и термодинамическом процессе пневматического механизма машины ударного действия/ Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков // Труды НГАСУ, Т.4, №1(15). -Новосибирск: НГАСУ, 2001. - С. 185- 196.

37. Абраменков Э.А. Методология баро- и термодинамики рабочего процесса пневматической машины ударного действия / Э.А. Абраменков, Д.Э. Абраменков // Актуальные проблемы современности. Международный сборник научных трудов. - Караганда: Болошак - Баспа. Вып. 2. 2005. - С. 267- 274.

38. Абраменков Д.Э. Соотношения параметров динамического подобия в дроссельных пневмоударных механизмах / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков // Изв. Вузов. Строительство. - 2005. - №4. - С. 108- 116.

39. Абраменков Д.Э. Пневматический механизм ударного действия с продувкой и форсажем камеры рабочего хода/ Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков,

И.А. Горшков, A.A. Кутумов, Ю.Э. Малышева, В.В. Пичужков // Изв. Вузов! Строительство. - 2004. - №9. - С. 74- 82.

40. Абраменков Д.Э. Показатели удельной энтропии воздуха в камерах наддува пневматического механизма машин ударного действия / Д.Э. Абраменков, Т.Ю. Виговская, Г.В. Захарова, A.A. Анынин, Ю.Э. Малышева, Э.А. Абраменков // Изв. Вузов. Строительство. - 2002. - №11. - С. 84-90.

41. Абраменков Д.Э. Соотношения параметров динамического подобия в дроссельных пневмоударных механизмах / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков // Изв. Вузов. Строительство. - 2005. - №4. - С. 108-116.

42. Виговская Т.Ю. Сравнительная оценка энергетических характеристик дроссельного пневмоударного механизма с непроточной форсажной камерой /

Т.Ю. Виговская, Д.Э. Абраменков, Р.Ш. Шабанов // Изв. Вузов. Строительство - 2001. — №4. - С. 108-114.

43. Абраменков Э.А. Характер изменения показателя процесса в рабочих

камерах дроссельного пневмоударного механизма/ Э.А. Абраменков, А.Г. Бога-

ченков, В .В. Пичужков// Изв. Вузов. Строительство и архитектура. - 1988 -№2.-С. 113-116.

44. Абраменков Д.Э. Давление, температура, расход воздуха и показатель процесса в камерах наддува пневматического механизма машины ударного действия/ Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Т.Ю. Виговская, Г.В. Захарова,

B.В. Аныпин, Ю.Э. Малышева// Изв. Вузов. Строительство. - 2002. - т -

C. 96-103.

45. Абраменков Э.А. Устойчивость дроссельного пневмоударного механизма машины ударного действия / Э А. Абраменков // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. - 1989. - №8. - С. 98-108.

46. Абраменков Д.Э. О бародинамическом и термодинамическом КПД дроссельного пневмоударного механизма / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков // Труды НГАСУ, т.Ю, №3(41). - Новосибирск: НГАСУ, 2007. - С. 6-14.

47. Кутумов A.A. Баро- и термодинамика дроссельного пневмоударного механизма навесного молота / Изв. Вузов. Строительство. - 2007 - №3 -С. 78-86.

48. Вязовкин В.Н. Исследование рабочего процесса и тепловой расчет трубчатого дизель - молота / В.Н. Вязовкин // Труды ВНИИстройдормаш XXXIII Исследование сваебойного оборудования. Под ред. к.т.н. В.А. Баумана. -М.: ВНИИстройдормаш, 1963. - С. 3-36.

49. Абраменков Э.А. Преобразование силовой диаграммы пневматического ударного механизма с целью изменения расчетного коэффициента отскока ударника / Э.А. Абраменков, Л.Л. Лысенко, В.В. Солдаткин // Изв. вузов. Строительство и архитектура. - 1978. - № 12. - С. 134-137

50. Абраменков Э.А. О влиянии коэффициента отскока на вибрационные и силовые характеристики пневматического ударного механизма / Э.А. Абраменков, Л.Л. Лысенко // Ручной механизированный инструмент. Гигиеническая оценка. - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1978. - С. 79-83.

51. Абраменков Э. А. О влиянии ударной мощности пневматического механизма ручной машины ударного действия на ее вибрационные и силовые характеристики / Э. А. Абраменков // Ручные пневматические машины ударного действия. - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1979. - С. 37-43.

52. Абраменков Э.А. Об изменении вибрационных и силовых характеристик пневматического ударного механизма в зависимости от структуры его мощности / Э.А. Абраменков, Л.Л. Лысенко // Ручной механизированный инструмент. Гигиеническая оценка. - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1978.-С.75-78.

53. Lord Hayleigh. On theory of resonance / Hayleigh Lord // Philosophical Transaction of the Royal Socity. - 1870. - №161 - P. 77-113.

54. Mutgal B.R.C. Soedel W. A mathematical model of Helmholtz resonator type gas discharges of two-stroke cycle engines / B.R.C. Mutgal, W. Soedel // Journal of Sound and Vibration? - 1976. - №44 (4). - P. 476-491.

55. Фридлендер Ф. Звуковые импульсы / Ф. Фридлендер. - М. : Иностранная литература, 1962. - 232 с.

56. Абраменков Э. А. Шумоизлучение дроссельных пневмоударных механизмов / Э. А. Абраменков // Изв. вузов. Стр-во и архитектура. - 1986 - № 4 -С. 108-111.

57. Бехтель Г. Е. Некоторые вопросы определения аэродинамического шума пневматических машин. Механизированный инструмент и отделочные машины

/ г. Е. Бехтель, А. А. Гоппен, Ю. А. Богуславский. - М.: ЦНИИТЭсторймаш 1969.-№3.-С. 31-37.

58. Kluge М. Problem der Dampfung des Auspuftscheles der Kraftfahzeugmotor-en / M. Kluge // ATZ. - 1933. №3, 4, 7.

59. Bighill M.I. On sound generated aerodynamically Turbulerce as a souree of sound / M.I. Bighill // Prog. Roy. Sec. - 1954. - V. A222, № 1148. - P. 1-32.

60. Beiers I.D. A study of sources in pneumatic rock drills / I.D. Beiers // I. Sound and Vibrationn. - 1966. - V 3, № 2. - P. 166-194.

61. Weber B.H. Silencing of hand-held percussive rock drills for underground operations / B.H. Weber // Con, Mining and Met. Bull. - 1970. V. 63. - P. 163-166.

62. Savich Miron. Production characteristics and abatement of noise from light and modium rock drills // Can. Mining. Met. - 1974. - V.67, № 751. - P. 66-79.

63. Суднишников Б. В. Исследование и конструирование пневматических машин ударного действия / Б. В. Суднишников, Н. Н. Есин, К. К. Тупицын. -Новосибирск : Наука, 1985. - 136 с.

64. Кутумов А. А. Некоторые вибрационные характеристики дроссельного пневмоударного механизма навесного молота / А. А. Кутумов, Д. Э. Абрамен-ков, Э. А. Абраменков // Изв. вузов. Строительство. - 2007. - № 7. - С. 89-93.

65. Дедов А.С. Влияние положения канала форсажа на рабочие характеристики дроссельного пневмоударного механизма с форсажем холостого хода /

А.С. Дедов, А.С. Зверева, Д.Э. Абраменков // Изв. Вузов. Строительство. Новосибирск. - 2011. - №6(630). - С.79-86.

66. ГОСТ 2.1.012 - 2004 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования. М, ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ" 2008.- 15 с.

67. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.

68. Есин Н.Н. Методика исследования и доводки пневматических молотков / Н.Н. Есин // Новосибирск: ИГД СОАН СССР, 1965. - 75 с.

69. Суднишников Б.В. К методике обработки индикаторных диаграмм пневматических машин ударного действия / Б.В. Суднишников, В.Н. Бабуров //

Механизация открытых и подземных горных работ. - Новосибирск: 1964. -Вып. 10. - С. 150- 152.

70. Правила 28- 64 "Измерение расхода жидкостей, газов, и паров со стандартными диафрагмами и соплами". - М.: Стройиздат, 1968. - 148 с.

71. Абраменков Д.Э. Пневматический механизм ударного действия дроссельного типа с буферном циклом и форсажем камеры рабочего хода. /

Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, A.C. Дедов // Изв. Вузов. Строительство 2006. - №10. - С.58-66.

72. Емельянов В.А. Пневмоударный механизм с камерой форсажа холостого хода / В.А. Емельянов, В.Ю. Ильюченко, A.C. Дедов, Э.А. Абраменков,

A.Г. Богаченков // Труды НГАСУ, т.9, №2 (36). - Новосибирск: НГАСУ, 2006 -С. 17-26.

73. Ильюченко В.Ю. Взаимозависимости частоты ударов, скорости соударения от геометрических размеров выпускного канала пневмоударного механизма машины для замены трубопроводов водоотведения / В.Ю. Ильюченко,

B.А. Емельянов, Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков // Труды НГАСУ, т.9, №4 (38). - Новосибирск: НГАСУ, 2006. - С. 42-46.

74. Абраменков, Д.Э. Пневматические ударные механизмы с форсажными камерами и перепуском / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Ю.Г. Черный // Труды НГАСУ, т.9, №4(38). - Новосибирск: НГАСУ, 2006. - С. 20-31.

75. Ильюченко В.Ю. Взаимозависимости энергии и частоты ударов от давления воздуха и площади проходного сечения впускных дросселей в пневмо-УДарном механизме машины для замены трубопроводов водоотведения / В.Ю. Ильюченко, В.А. Емельянов, Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков // Труды НГАСУ, т.9, №4 (38). - Новосибирск: НГАСУ, 2006. - С. 30-35.

76. Кутумов A.A. Взаимное влияние геометрических и энергетических параметров навесного пневмомолота с дроссельным воздухораспределением //

А.А. Кутумов // Труды НГАСУ. - Новосибирск: НГАСУ, 2004. - т.7.№2(29). -С. 130-142.

77. Ильюченко В.Ю. Взаимозависимости скорости соударения и частоты ударов от площади ударника в пневмоударном механизме машины для замены трубопроводов водоотведения / В.Ю. Ильюченко, В.А. Емельянов, Д.Э. Абра-менков, Э.А. Абраменков // Труды НГАСУ, т.9, №3 (37). - Новосибирск: НГАСУ, 2006. - С.36-41.

78. Емельянов В. А. Исследование рабочего цикла пневмоударного механизма с дроссельным воздухораспределением с камерой форсажа холостого хода / В. А. Емельянов, Д. Э. Абраменков, А. А. Кутумов // Изв. вузов. Строительство. - 2008. - № 11-12. С. 60-66.

79. Абраменков Д.Э. Пневматические ударные механизмы с форсажными камерами и перепуском в полости рабочего хода / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Ю.Г. Черный // Труды НГАСУ. Т.9, №3(37). - Новосибирск: НГАСУ, 2006.-С. 47-56.

80. Ильюченко В.Ю. Устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением и непроточной камерой форсажа / В.Ю. Ильюченко, Д.Э. Абраменков, А.Г. Гаревских, Д.В. Браун и др. // Труды НГАСУ. Т.9, №4(38). - Новосибирск: НГАСУ, 2006. - С. 37-50.

81. Шабанов Р.Ш. Некоторые результаты исследования дроссельного пневмоударного механизма с форсажем рабочего процесса / Р.Ш. Шабанов, Э.А. Абраменков, Д.Э. Абраменков // Изв. Вузов. Строительство. - 1996, №12. - С. 90-98.

82. Виговская Т.Ю. Динамика рабочего процесса дроссельного пневмоударного механизма с непроточной камерой форсажа / Т.Ю. Виговская, Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков и др. // Изв. Вузов. Строительство. - 2001. - №1. -С. 86-91.

83. Виговская Т.Ю. Сравнительная оценка энергетических характеристик дроссельного пневмоударного механизма с непроточной форсажной камерой /

Т.Ю. Виговская, Д.Э. Абраменков, Р.Ш. Шабанов // Изв. Вузов. Строительство. -2001.-№4.-С. 108-114.

84. Абраменков Д.Э. Результаты экспериментальных исследований эксплуатационных характеристик дроссельного молотка с форсажем в системе возду-хораспределения / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, В.В. Аньшин и др. // Изв. Вузов. Строительство. - 2001. - №6. - С. 77-82.

85. Абраменков Д.Э. Вибрационные характеристики физико - математической модели дроссельного пневмоударного механизма с проточной камерой форсажа / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, В.В. Аньшин и др. // Изв. Вузов. Строительство. - 2001. - №12. - С. 83-88.

86. Пат. 2062692 РФ. МПК B25D9/04, 17/12, Е21СЗ/24 Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, В.Ф. Корчаков; Заявитель и патентообладатель Д.Э. Абраменков. -№ 92006725/28; заявл. 16.11.1992; опубл. 27.06.1996 Бюл. №18. - 10 с.

87. Пат. 2221181 РФ. МПК F16L1/028. Устройство для бестраншейной замены трубопроводов / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, И.В. Смирных и др.; Заявитель и патентообладатель НГАСУ. - № 2001129921/06; заявл. 05.11.2001; опубл. 10.01.2004 Бюл. №1. - 10 с.

88. Пат. 2221182 РФ. МПК F16L1/028. Устройство для бестраншейной замены трубопроводов / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, И.В. Смирных и др.; Заявитель и патентообладатель НГАСУ. - № 2001130523/06; заявл. 12.11.2001; опубл. 10.01.2004 Бюл. №1. - 10 с.

89. Пат. 2242665 РФ. МПК F16L1/028, B25D9/04. Устройство для бестраншейной замены трубопроводов / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, C.B. Карпов и др.; Заявитель и патентообладатель НГАСУ. - № 2002121593/06; заявл. 06.08.2002; опубл. 20.12.2004 Бюл. №35. - 11 с.

90. Пат. 2248268 РФ. МПК B25D9/04, E02F5/16. Пневматическое устройство ударного действия / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, C.B. Гаршин и

др.; Заявитель и патентообладатель НГАСУ. - № 2002121591/11; заявл. 06.08.2002; опубл. 20.03.2005 Бюл. №8. - 9 с.

91. Пат. 2256545 РФ. МПК В25Б9/04, Е21В1/30. Пневматический молот с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Ю.Н. Боровских и др.; Заявитель и патентообладатель НГАСУ. -№ 2004123998/02; заявл. 05.08.2004; опубл. 20.07.2005 Бюл. №20. - 17 с.

92. Пат. 2259477 РФ. МПК Е21С37/24, В25Б9/26. Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, А.Г. Богаченков и др.; Заявитель и патентообладатель НГАСУ. -№ 2003121330/03; заявл. 10.07.2003; опубл. 27.08.2005 Бюл. №24. - 8 с.

93. Пат. 2259478 РФ. МПК Е21С37/24, В25Б9/26. Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Е.В. Голобородько и др.; Заявитель и патентообладатель НГАСУ. -№ 2003121331/03; заявл. 10.07.2003; опубл. 27.08.2005 Бюл. №24. - 10 с.

94. Пат. 2301889. МПК Е21С37/00, В25Б9/14. Пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, В.А. Емельянов и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГАСУ(Сибстрин). - № 2005120853/03; заявл. 04.07.2005; опубл. 27.06.2007 Бюл. №18. - 8 с.

95. Пат. 2301891. МПК Е21С37/00, В25Б9/14. Пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Н.С. Бых и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГАСУ(Сибстрин). - № 2005121791/03; заявл. 11.07.2005; опубл. 27.06.2007 Бюл. №18.-9 с.

96. Пат. 2327870. МПК Е21С37/00, В25Б9/14. Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Т.Ю. Гребенюк и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГА-СУ(Сибстрин). - № 2006126281/03; заявл. 19.07.2006; опубл. 27.06.2008 Бюл. №18.- Юс.

97. Пат. 2327871 РФ. МПК Е21С37/00, B25D9/14. Пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абрамен-ков, Э.А. Абраменков, В.А. Емельянов и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГАСУ(Сибстрин). - № 2006126290/03; заявл. 19.07.2006; опубл. 27.06.2008 Бюл. №18. - 8 с.

98. Пат. 2334057 РФ. МПК E02F5/18. Пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, В.В. Казаков и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГА-СУ(Сибстрин). - № 2006126859/03; заявл. 24.07.2006; опубл. 20.09.2008 Бюл. №26.-6 с.

99. Пат. 2334058 РФ. МПК E02F5/18. Пневматическое устройство ударного действия / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Д.В. Браун и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГАСУ(Сибстрин). - № 2006127972/03; заявл. 01.08.2006; опубл. 20.09.2008 Бюл. №26. - 7 с.

100. Пат. 2334106 РФ. МПК Е21С37/00, B25D9/14. Пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, В.А. Емельянов и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГАСУ(Сибстрин). - № 2006126280/03; заявл. 19.07.2006; опубл.

20.09.2008 Бюл. №26. - 11 с.

101. Пат. 2361723 РФ. МПК B25D9/04, Е21С37/24. Пневматический молоток с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, В.Э. Ладнов и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГА-СУ(Сибстрин). - № 2007142051/02; заявл. 13.11.2007; опубл. 20.07.2009 Бюл. №20. -10 с.

102. Пат. 2361724 РФ. МПК B25D9/04, Е21С37/24. Пневматическое устройство ударного действия с дроссельным воздухораспределением / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, A.A. Кутумов и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГ АСУ (Сибстрин). - № 2007142569/02; заявл. 19.11.2007; опубл.

20.07.2009 Бюл. №20. - 10 с.

103. Пат. 2393316 РФ. МПК Е21В1/30, E02F5/18. Пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, А.А. Батищев и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГАСУ(Сибстрин). - № 2008143780/03; заявл. 05.11.2008; опубл. 27.06.2010 Бюл. №18. - 9 с.

104. Пат. 2410234 РФ. МПК B25D9/04, Е21С37/24, B25D17/06. Пневматический молот / Д.Д. Абраменков, Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГАСУ(Сибстрин). - № 2008143825/02; заявл. 05.11.2008; опубл. 27.01.2011 Бюл. №3. - 12 с.

105. Пат. 2414564 РФ. МПК E02F5/16. Пневматическое устройство ударного действия для образования скважин в грунте / Д.Э. Абраменков, Э.А. Абраменков, Н.М. Дьячков и др.; Заявитель и патентообладатель ГОУВПО НГА-СУ(Сибстрин). - № 2009135945/03; заявл. 28.09.2009; опубл. 20.03.2011 Бюл. №8. - 8 с.