Приводные пневматические молоты

Рассмотрим молот МБ412 с массой падающих частей 150 кг и числом ударов 180 в минуту, конструктивная схема которого показана на рис. 20.1. Для выполнения расчета воспользуемся моделью молота, топология которого приведена на рис. 24.28. Соответствие элементов конструктивной схемы элементам топологии дано в табл. 24.12.

Как указывалось в гл. 20, верхняя полость компрессорного цилиндра соединяется с атмосферой при верхнем и нижнем положениях его поршня, нижняя -только при верхнем положении. Эти соединения осуществляются совмещением соответствующих отверстий (компенсационных отверстий верхней и нижней полостей), выполненных в стенках полого поршня, полого штока и цилиндра. В математической модели соединение верхней полости компрессорного цилиндра с атмосферой воспроизводится введением в топологию молота трехходового двухпозиционного пневматического распределителя (элемент КЛВ, модель RР32PN), сообщающего верхнюю полость с атмосферой (элемент АТМВ, модель RТРN), и управляющего его работой конечного выключателя (элемент ВКВ, модель КУ). Соединение нижней полости компрессорного цилиндра с атмосферой воспроизводится введением в топологию молота трехходового двухпозиционного пневматического распределителя (элемент КЛН, модель RР32РN), сообщающего нижнюю полость с атмосферой (элемент АТМН, модель RТРN), и управляющего его работой конечного выключателя (элемент ВКН, модель КУ).

Переключение распределителей с помощью моделей конечных выключателей ВКВ и ВКН происходит при заданных положениях поршня компрессорного цилиндра. Модели пневматического тройника TRPN (элементы КРВ и КРН) кроме соединения верхней полости компрессорного цилиндра с верхней полостью рабочего цилиндра и атмосферой, а также нижней полости компрессорного цилиндра с нижней полостью рабочего цилиндра и атмосферой определяют пропускную способность верхнего и нижнего кранов. Степень открытия кранов, определяющая энергию ударов молота, задают диаметрами условных проходов моделей тройников.

Образование буферного пространства рабочего цилиндра воспроизводится введением в топологию молота модели трехходового двухпозиционного пневматического распределителя (элемент КЛБ, модель RР32РN), который отсекает верхнюю полость цилиндра от канала, связывающего ее с верхней полостью компрессорного цилиндра. Закрытие распределителя происходит при достижении поршнем рабочего цилиндра соответствующего положения с помощью модели КУ конечного выключателя ВКБ. На рис. 24.29 показаны результаты моделирования одного цикла работы молота в режиме автоматических ударов с энергией удара 1,077 кДж.

Индикаторные диаграммы компрессорного и рабочего цилиндров (рис. 24.30) построены на базе исходных, полученных при моделировании графиков.

Баланс затрат энергии молота МБ412, определенный при моделировании, приведен в табл. 24.13. Расчет выполнен аналогично расчету баланса энергозатрат и КПД кривошипного пресса К460. Согласно данным таблицы, КПД молота МБ412 для условий моделирования составил 9,1 %. Наибольшие потери имеют

Примечания: 1. В уплотнениях источником потерь является трение, а в стенках корпуса - теплопроводность. 2. Через компенсационные отверстия для верхней полости компрессорного цилиндра энергия поступает, а через отверстия для нижней полости -теряется.

место в компрессорном цилиндре (74,87 %), причем в основном через стенки корпуса (65,85 %).

Энергетические и другие показатели приводного пневматического молота можно улучшать многовариантным анализом, изменяя параметры элементов молота (например, диаметры цилиндров), а также структурным поиском, связанным с изменением функциональной схемы и конструкции молота. Выбор конструктивного варианта, варьируемых параметров, диапазона их изменения является прерогативой проектировщика.