ISBN 978-5-7264-1322-8 Рассматриваются конструкции и математические модели восьми типов машин — перфораторов, пневматических монтажных молотков, ротационного пневмомотора, гидравлического отбойного молотка, пневматического отбойного молотка, коллекторного электродвигателя, электроножниц, электрогайковертов. <...> Авторы Глава 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МОЛОТКИ И ПЕРФОРАТОРЫ 1.1. <...> Устройство и принцип работы В электрических молотках и перфораторах чаще других используются компрессионно-вакуумные ударные механизмы (КВУМ). <...> Для восполнения утечек воздуха из воздушной камеры в течение рабочего цикла имеется система компенсации утечек воздуха (СКУВ). <...> Она выполняется в виде выхлопных окон, каналов, проточек в стенках цилиндра, поршня или в ударнике на одном (одинарная) или двух (двойная) уровнях и включается в действие в моменты времени, соответствующие нахождению поршня (поршневые СКУВ) или ударника (бойковые СКУВ) в одном (одинарные) или обоих (двойные) крайних положениях. <...> СКУВ обеспечивает также переход с одного режима работы на другой (с режима холостого хода — на ударный и наоборот) и поддержание стабильного виброударного режима при изменении характеристик обрабатываемых материалов. <...> Так, например, переход с ударного режима работы на безударный (холостой ход) без выключения двигателя КВУМ (см. рис. <...> Ударник смещается до упора в корпус машины, не касаясь торца рабочего инструмента. <...> В приводах электрических молотков и перфораторов наиболее широко используются однофазные коллекторные и трехфазные асинхронные двигатели в сочетании с КВУМ с двойной СКУВ поршневого или бойкового типа. <...> Двойные СКУВ обеспечивают более мягкие жесткостные характеристики воздушной камеры в период обратного хода ударни4 ка, что способствует меньшей вибрации корпуса машин и при прочих равных условиях позволяет создавать машины с большей ударной мощностью, стабильным рабочим циклом при значительном изменении условий и режимов работы <...>
Математические_модели_ручных_машин_для_строительно-монтажных_работ_с_примерами_реализации_(1).pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
А.Н. Дроздов, В.В. Степанов
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
РУЧНЫХ МАШИН
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ
С ПРИМЕРАМИ РЕАЛИЗАЦИИ
Учебное пособие
Под редакцией кандидата технических наук
Б.Г. Гольдштейна
Москва 2016
Стр.1
УДК 69.002.5
ББК 38.6-5
Д75
Рецензенты:
кандидат технических наук В.И. Прокопьев, профессор кафедры
информатики и прикладной математики НИУ МГСУ;
кандидат технических наук А.И. Лопаткин,
генеральный директор ООО «Инжиниринговый центр ИНТЕРСКОЛ»
Дроздов, А.Н.
Д75
Математические модели ручных машин для строительно-монтажных
работ с примерами реализации : учебное пособие /
А.Н. Дроздов, В.В. Степанов ; под ред. Б.Г. Гольдштейна ; М-во
образования и науки Рос. Федерации, Нац. исследоват. Моск. гос.
строит. ун-т. Москва : НИУ МГСУ, 2016. 152 с.
ISBN 978-5-7264-1322-8
Рассматриваются конструкции и математические модели восьми типов
машин — перфораторов, пневматических монтажных молотков, ротационного
пневмомотора, гидравлического отбойного молотка, пневматического
отбойного молотка, коллекторного электродвигателя, электроножниц,
электрогайковертов. Рассмотрение каждой модели сопровождается примером
реализации средствами Mathcad, которые могут служить основой
исследовательских разделов курсовых и выпускных квалификационных
работ студентов по тематике ручных строительных машин.
Для студентов бакалавриата, обучающихся по направлениям подготовки
23.03.02 Наземные транспортно-технологические комплексы и 08.03.01
Строительство, и студентов специалитета, обучающихся по направлению
подготовки 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства.
УДК 69.002.5
ББК 38.6-5
ISBN 978-5-7264-1322-8
© НИУ МГСУ, 2016
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .........................................................................................3
Глава 1. Электрические молотки и перфораторы ...............................4
1.1. Устройство и принцип работы .................................................4
1.2. Математическая модель привода и ударного механизма
в общем виде ............................................................................6
1.3. Реализация одномассовой модели ударного механизма.......11
1.4. Математическая модель с учетом утечек воздуха
из рабочей камеры ударного механизма ...............................21
1.5. Математическая модель, учитывающая влияние системы
компенсации утечек воздуха .................................................34
Глава 2. Пневматический монтажный пистолет ...............................38
2.1. Устройство и принцип работы ...............................................38
2.2. Математическая модель рабочего процесса
пневматического монтажного пистолета в общем виде.......39
2.3. Моделирование рабочего цикла пневматического
монтажного пистолета ...........................................................42
Глава 3. Ротационный пневмодвигатель ...........................................48
3.1. Устройство, принцип работы и математическая модель
пневмодвигателя в общем виде .............................................48
3.2. Реализация математической модели пневмодвигателя
для этапа выхода на установившийся режим .......................53
Глава 4. Пневматический отбойный молоток ...................................62
4.1. Устройство и принцип работы ...............................................62
4.2. Математическая модель пневматического отбойного
молотка с распределительным устройством клапанного
типа в общем виде ..................................................................66
4.3. Реализация одномассовой математической модели
отбойного молотка с распределительным устройством
клапанного типа ....................................................................71
Глава 5. Гидравлический отбойный молоток.....................................81
5.1. Устройство и принцип работы ...............................................81
150
Стр.150
5.2. Математическая модель гидравлического отбойного
молотка с распределительным устройством золотникового
типа в общем виде ..................................................................87
5.3. Реализация математической модели гидравлического
отбойного молотка.................................................................91
Глава 6. Коллекторный электродвигатель
переменного тока ...............................................................................99
6.1. Устройство и принцип работы ...............................................99
6.2. Математическая модель двигателя для динамических
режимов в общем виде ......................................................... 104
6.3. Реализация математической модели при выходе
двигателя на установившийся режим ................................. 108
Глава 7. Вибрационные ножницы по металлу ................................. 112
7.1. Устройство и принцип работы ............................................. 112
7.2. Математическая модель рабочего процесса резания
для ножевых ножниц в общем виде .................................... 114
7.3. Реализация математической модели рабочего процесса
электрических ножевых ножниц ........................................ 120
Глава 8. Электрические ударные гайковерты .................................. 128
8.1. Устройство и принцип работы ............................................. 128
8.2. Математическая модель электрического ударного
гайковерта в общем виде ..................................................... 130
8.3. Моделирование работы электрического ударного
гайковерта на финальном этапе затяжки ........................... 137
Библиографический список ............................................................ 146
Приложение. Термодинамические процессы рабочего цикла
пневматических систем ................................................................... 147
Стр.151