Сваебойные средства. Трубчатые дизель-молоты

Тема № 22 « Сваебойные средства ».

Занятие №2. «Трубчатые дизель – молоты ».

1.  Назначение и технические характеристики табельных трубчатых

дизель – молотов.

Строительство и восстановление искусственных сооружений - одна из основных задач Железнодорожных войск Российской Федерации. Современные темпы ведения боевых действий и крайне сжатые сроки требуют комплексной механизации мостовых работ.

Рабочий парк мостового подразделения очень разнообразен. Он насыщен грузоподъемной техникой, энергетическим оборудованием, машинами для производства земляных работ и др. Однако  основу составляет сваепогружающее оборудование.

Сваи и свайные фундаменты известны с глубокой древности. Это объясняется тем, что свайные основания дают возможность наиболее просто и надежно возводить сооружения на слабых грунтах большой толщины, когда устройство фундаментов на естественном основании встречает большие трудности или совсем невозможно.

В транспортном строительстве  сваи применяют в фундаментах опор железнодорожных и автодорожных мостов, зданий, подпорных стенок, морских и речных причалов и дамб  и других сооружений.

Объем свайных работ увеличивается ежегодно. Растет и номенклатура техники, задействованной в этом процессе. В связи с постоянным совершенствованием конструкций свайных фундаментов, внедрением более прогрессивных решений, возрастанием требований к точности погружения изменяется и устройство сваепогружающего оборудования.

Трубчатые дизельные молоты предназначены для забивки в грунт деревянных, железобетонных и металлических свай, а также стального шпунта вертикально и с наклоном до 4:1.

Различают дизельные молоты УР2-500, УР2-1250 и УР2-1800. По конструкции все эти молоты аналогичны и различаются лишь геометрическими размерами и отдельными конструктивными особенностями некоторых узлов (форма амортизатора ловителя, количество пресс-маслёнок и др.). Правила эксплуатации, ремонта и хранения для всех молотов типа УР2 также одинаковы.

Буквы УР, входящие в марку молота, обозначают систему распыления топлива - ударное разбрызгивание, которое происходит при ударе поршня по шаботу. Цифра 2 указывает на отличие данных молотов от молотов типа УР1, по сравнению с которыми в конструкцию молотов типа УР2 в целях повышения эффективности, надёжности и долговечности внесен ряд изменений:

- усовершенствована автоматическая система смазки поршня, рабочего и направляющего цилиндров;

- применена торообразная камера сгорания топлива;

- введён ловитель ударной части;

- внесены изменения в конструкцию кошки и др.

Основной характеристикой молота является масса ударной части - поршня. Цифра, выражающая массу поршня в кг, входит в марку молота.

Дизель - молоты УР2 способны погружать сваи, масса которых превышает массу ударной части молота примерно в 2,5…3 раза.

Поэтому рекомендуется применять:

- дизель - молот УР2-500 - для забивки одиночных и кустовых деревянных, а также железобетонных и металлических свай массой не более 1,5 т;

- дизель - молот УР2-1250 - для забивки кустовых деревянных свай,

свай-сплоток, железобетонных и металлических свай массой не более 3т;

- дизель - молот УР2-1800 - для забивки железобетонных и металлических свай массой не более 5 т.

Таблица 1.1. Основные тактико – технические данные дизель – молотов.

Характеристика.	Марка молота.
	УР2-500	УР2-1250	УР2-1800
Масса забиваемой сваи, кг	300-1500	1250-3000	1800-5000
Наибольшая высота подскока поршня, мм	3200	3200	3200
Наибольшая потенциальная энергия ударной части, Дж	1500	4000	5400
Частота ударов, уд./мин.	43	43	43-45
Степень сжатия	12,3	13	12,4
Вместимость топливного бака, л	12	23	24
Вместимость масляного резервуара, л	4	9	12
Топливо	Дизельное СТ 305-73
Смазка поршня	Автотракторное масло СТ 8581-76
Полная длина молота (без наголовника), мм	3900	4400	4400
Масса молота (сухая, без наголовника), кг	1200	2660	3300

2. Общее устройство и принцип действия трубчатого дизель – молота.

Дизельные молоты используют в процессе работы энергию сгорающих газов. Они относятся к группе свободнопоршневых двигателей, у которых отсутствует кривошипно-шатунный механизм (КШМ), а энергия расширяющихся газов передаётся непосредственно рабочему органу - ударной части молота.

По типу направляющих ударной части дизельные молоты разделяются на штанговые и трубчатые.

Штанговый дизельный молот состоит из цилиндра, поршня, форсунки, шабота, амортизатора с пружинами, топливопровода.

Штанговый дизельный молот работает следующим образом.

С помощью копровой лебедки цилиндр поднимается вверх и отпускается. При движении вниз под действием собственной массы, воздух между поршнем и цилиндром сжимается, температура его возрастает до 600…800оС.  В крайнем нижнем положении в камеру сгорания впрыскивается форсункой топливо, которое, испаряясь и перемешиваясь с горячим воздухом, самовоспламеняется. Под  давлением продуктов сгорания цилиндр подбрасывается вверх, сжимая пружины и аккумулируя энергию, которая при движении цилиндра вниз суммируется с энергией падения цилиндра и передаётся через шабот на сваю. Продувка осуществляется в момент, когда цилиндр поднимается выше поршня (в отдельных конструкциях есть специальные окна).

Недостатки: низкая энергия удара, открытая конструкция молота, способствующая интенсивному износу, отсутствие смазки.

Достоинства: автономность, надежность в работе.

У трубчатых дизельных молотов направляющей служит труба. Распыление топлива - ударным разбрызгиванием.

По способу разгона ударной части при её рабочем ходе дизельные молоты бывают: со свободным падением ударной части; с буфером, аккумулирующим часть энергии расширяющихся газов, которая затем используется на разгон ударной части, увеличение энергии и частоты ударов. Такие буферы могут быть пневматическими или механическими (пружины).

Достоинства: автономность, высокая надежность в работе, простота устройства и эксплуатации, устойчивая работа при низких температурах.

Молот состоит из следующих основных частей (рис.2.1):

рабочего цилиндра, служащего камерой сгорания топлива и для направления поршня; 

направляющего цилиндра, служащего для направления движения поршня;

поршня, являющегося ударной частью молота; 

шабота, служащего для восприятия удара поршня и передачи его энергии свае; топливного насоса плунжерного типа низкого давления, подающего топливо в рабочий цилиндр; 

кошки, служащей для подъёма молота по стреле копра, подъёма поршня и автоматического сбрасывания его при пуске молота. 

В комплект молота входят двухколёсная тележка для транспортирования его и направляющий свайный хомут, используемый при забивке свай.

Рис.2.1. Дизельный молот УР2-500

Рис. 2.1. 1-амортизатор, 2-стопорная планка, 3-болт стопорной планки, 4-центрирующий подшипник (разрезное кольцо), 5-пресс-масленка, 6-камера сгорания, 7-компрессионные кольца поршня, 8-стальное кольцо, 9-топливный насос, 10-поршень 11-инерционный клапан, 12-масляный резервуар, 13-пробка масляного резервуара 14-ловитель ударной части 15-крышка направляющего цилиндра 16-пружина крышки, I7-планка продольной прорези трубы, 18-упор, 19-подъемный упор, 20-прорезь, 21-кошка, 22-направляющий захват, 23-фиксатор 24-декомпрессионная пробка, 25-компрессионные кольца шабота, 26-опорное шаботное кольцо, 27-шабот, 28-соединительный болт, 29-рабочий цилиндр, 30-патрубок с пробкой, 31-топливопровод, 32-спускная пробка, 33-фланец направляющего цилиндра, 34-направляющий цилиндр, 35-соединительный винт с гайкой, 36-подъемные крюки 37 и 43-планки с отверстиями 38-патрубок, 39-стопорный болт, 40-приводной рычаг топливного насоса, 41-шланг, 42-рычаг регулятора, 44-ребро охлаждения, 45-штырь.

Работа трубчатого дизельного молота начинается с момента, когда поршень, поднятый кошкой в верхнее положение, автоматически отсоединяется и начинает падать вниз. Этот момент является началом первого такта работы дизельного молота.

При движении поршня вниз происходят продувка цилиндра, подача топлива, сжатие воздуха, образование рабочей смеси. Одновременно с этим процессом имеют место превращение потенциальной энергии, поднятого вверх поршня, в кинетическую и передача этой энергии свае через сжатый воздух в цилиндре и в форме удара.

В момент удара происходит вспышка смеси.

Движением поршня вверх начинается второй такт работы дизельного молота, при котором имеют место процессы: вспышка (самовоспламенение топлива), расширение газов, их выхлоп, всасывание воздуха и частичная продувка цилиндра под влиянием движения поршня вверх.

Во время работы дизель-молота протекают одновременно два процесса: внутри молота происходит превращение тепловой энергии, полученной в результате сгорания топлива, в энергию удара; вне молота - превращение энергии ударной части в работу по деформации грунта и погружения сваи.

4. Правила техники безопасности при эксплуатации дизель – молотов.

При работе с дизель - молотами, кроме общих правил безопасности, предусматриваемых в СниП (часть III, раздел А, гл. II), должны соблюдаться еще следующие правила:

1. Машинист дизель - молота должен иметь специальное удостоверение на право управления дизель - молотом.

2. Молот разрешается запускать только после его установки на сваю или жесткий специальный стенд.

3. Запрещается перевозить молот, если он не уложен на специальную тележку и не закреплен на ней, а также, если поршень и шабот не закреплены от перемещений.

4. При всех перемещениях копра и при перерывах в работе молот должен быть опущен в нижнее положение и установлен на предохранительный штырь; оставлять молот висящим на тросе запрещается.

5. Работать с неисправным молотом запрещается; не допускается работать с молотом даже при одном ослабленном болте или гайке

6. Нельзя работать с молотом, если поршень бьет о выступы ловителя направляющего цилиндра и при сработанном верхнем компрессионном кольце поршня.