Гидромолот - проблема выбора.

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.

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. Если же на базовой машине установлен регулируемый насос регулятором мощности, то желательно чтобы величина давления, при котором начинает работать регулятор мощности, не превышала уровень рабочего давления гидромолота. В противном случае регулятор мощности гидронасоса может срабатывать в каждом цикле работы молота, что сокращает срок службы гидронасоса.

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. Энергия удара молота есть кинетическая энергия бойка E=mv²/2, где m-масса бойка, а v-скорость бойка в момент соударения с инструментом.

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. К сожалению, массу бойка производители гидромолотов не указывают в своих проспектах и каталогах. Во многих случаях в технических характеристиках гидромолотов не приводится и значение энергии удара. Это, вероятно, связано с тем, что этот показатель практически невозможно измерить в эксплуатационных условиях, да и величина этого показателя не стабильна, и зависит от производительности насоса базовой машины, от угла наклона оси молота от вертикали, и упругих свойств обрабатываемого материала.

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. Эти данные можно найти в руководстве по эксплуатации гидромолота. Надежность и ресурс гидромолота выше, если он оборудован системой «Автостоп», т.е. если гидромолот автоматически отключается, когда его рабочий инструмент не опирается на обрабатываемый материал, а в рабочем цилиндре предусмотрены демпферные камеры в крайних положениях бойка. В таких гидромолотах при внезапном разрушении материала неизрасходованная часть кинетической энергии бойка гасится в демпферной камере и последний приходит к своему кинематическому упору с уменьшенной скоростью, уменьшая вредное воздействие на детали гидромолота и базовой машины.

В большинстве конструкций гидромолотов пространство между торцом рабочего инструмента и бойком соединено с атмосферой, поскольку объём этой камеры при работе молота непрерывно изменяется. Через отверстие, соединяющее указанную камеру с атмосферой (сапун), при работе гидромолота внутрь камеры неизбежно попадает пыль, которая способствует износу инструмента и его направляющих втулок, износу уплотнений бойка. Чтобы уменьшить влияние пыли в некоторых моделях гидромолота сапун размещен в верхней части гидромолота, т.е. вынесен из зоны повышенной запылённости. Если в сапуне установлен обратный клапан, через который засасывается воздух из атмосферы, то выхлоп воздуха происходит через зазор между хвостовиком инструмента и втулкой инструмента. При этом продукты износа и попавшая внутрь пыль выносятся вместе со смазкой из внутренней полости молота. Иногда в сапун встраивается воздушный фильтр, препятствующий проникновению пыли внутрь молота, что также несколько увеличивает ресурс пары инструмента – втулка.

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. Некоторые модели гидромолотов снабжены устройствами для автоматической смазки хвостовика инструмента, что при интенсивной эксплуатации сокращает время, затрачиваемое на обслуживание. Ремонтопригодность гидромолота определяется возможностью замены втулок инструмента, гидропневматических аккумуляторов и гидрораспределителя без полной разборки молота. Эти сведения также могут быть получены при ознакомлении с руководством по эксплуатации.

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.

Как правило, параметры гидромолота спроектированы так, что при работе гидромолота на не разрушаемом объекте, когда практически нет внедрения инструмента в разрушаемый материал, уровень вибрации на базовой машине находится в пределах санитарных норм. Уровень вибрации повышается, когда увеличивается внедрение инструмента в обрабатываемый материал за каждый удар. В этом случае корпус гидромолота вместе с базовой машиной как бы падает с высоты равной внедрению инструмента и ударяется о неподвижный инструмент, опирающийся на разрушаемый объект. Несколько снижают уровень вибрационного воздействия на базовую машину в этом случае различные пружины или резиновые амортизаторы, устанавливаемые между ударным блоком молота и кожухом, в котором он размещен. Однако энергоемкость таких амортизаторов невелика и при внезапном разрушении материала, когда молот вместе с базовой машиной и инструментом падает с относительно большой высоты и ударяется о поверхность разрушаемого материала, эти амортизаторы практически не влияют на уровень негативного воздействия на металлоконструкцию базовой машины.

Таким образом, 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.