Способ управления режимом работы свайного вибропогружателя

 

t н

t, т

ОПтЯСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

336399

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 04.V.1963 (№ 834983/29-14) .Ч. Кл. Е 02d б/18 с пр. соединением заявки №вЂ”

Комитет по делам исобретений и открытий при Совете Министров

СССР

П риоритет—

Опубликовано 21.1V.1972. Бюллетень № 1I4

Дата опубликования опиеаиия 19Х1.1972

ЪД1х 624.155,15(088.8) Авторы изобретения К. С. Силин, А. С. Головачев, М. А. Милейковский, О. А. Подольный.

В. И. Русланов, В, А. Смирнов, И. С. Уколов и В. И, Черняев

Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ СВАЙНОГО

ВИБРОПОГРУЖАТЕЛЯ

Свайные вибропогружатели широко применяются ири строительных работах. Г1рактика эксплуатации и исследования этих машин показали, однако, что почти во всех случаях энергетические возможности вибропогружателей используются далеко не лучшим образом, что приводит к их большой энергоемкости, значительному весу и ограниченной погружающей способности.

Рациональное изменение двух параметров вибропогружателя — частоты колебаний с и момента эксцентриков К вЂ” в процессе работы позволяет более полно использовать установочную мощность двигателя, увеличить скорость и глубину погружения. Наиболее эффективными являются вибропогружатели с плавно изменяющимися параметрами, в частности с приводом от гидравлических двигателей. Однако возможность плавного регулирования параметров сама по себе не обеспешвает решения задачи. Изменение характеристик процесса по мере погружения сваи или оболочки требует вполне определенного в каждом конкретном случае изменения параметров погружателя. Это может быть выполнено с помощью автоматической системы регулирования.

Известны способы управления режимом эффективности свайного вибропогружателя путем регулирования вибратора в соответствии с изменяющимися условиями погружения. Так, например, известен способ регу;шрования параметров вибр тора при помощи оптимизатора с программным устройством.

Но этот способ сложен и трудно реализуется.

Предлагаемый способ дает возможиосгь максимально использовать установочную мощность двигателя и исключает «опрокидывание» его при переходных режимах. С этой

1С целью режим работы вибропогружателя регулируют по отклонению величины потребляемой мощности от заданного номинала путем настройки нескольких параметров вибрации, например момента эксцентриков и частоты

15 их вращения, в зависимости от . арактеристик процесса погружения.

1-1а чертеже изображена блок-схема управления режимом работы свайного вибропогружателя, поясняющая предлагаемый спо20 соб

Автоматическое регулирование параметров ти бропогружателя во всех случаяx должно быть основано иа принципе поддержания потребляемой машиной мощности па максимально допус1имом для данного двигателя уровне. При этом параметры К и «iзмеияют, исходя из того фактора, что при данном расходе мощности наибольший коэффициент ее полезного использования для погружен и я обеспечивается при относительно наиболее

336399

60 высоких значениях момента эксцентриков К и соответствующем по мощности значении частоты колебаний (». Это следует из рассмотрения полученных зависимостей скорости погружения от частоты колебаний (при постоянных моментах К и уровня мощности A .

Аналогичные зависимости, соответствующие известным экспериментальным данным, получены для самых различны.; грунтов, типов свай, оболочек и вибропогружателей.

Таки(м образом потребляемую мощность ,поддерживать на заданных уровнях следует так, чтобы по мере погружения сваи момент эксцентриков К стремился к максимальной ,ве.чичине, а частота колебаний (вращения валов эксцентриков) подстраивалась под текущее значение момента и обеспечивала заданный расход мощности. При этом будет автоматически обеспечено наиболее рациональное расходование мощности вибропогру>кателя и максимальное значение скорости погружения и достигаемой глубины.

Диапазоны изменения параметров характеризуются следующими пределами: (I ((((: :- ((((: с ° ((ч ((н . (0 . (O (g q (Кроме того, предполагается возмо>к(юстч кратковременного безопасного превышения номинала мощности в отдельных случаях при возникновении такой необходимости.

Запуск системы производится при значениях К„.„и („„, Если запуск произведен после наращивания очередной секции оболочек, и срыва системы с грунта не произошло, то необходимо постепенно увеличивать (до предела, ограниченного номиналом мощности. Если при скорости вращения срыв также не произошел, то следует медленно увеличивать К до значений, определяемых номиналом мощности или началом срыва.

Если срыв не произошел и при значении соответствующем номиналу мощности, то следует выдержать данный режим во времени.

Пос.че того как в одном из рассмотренных случаев срыв произошел, процесс переходит во вторую стадию, что сопровождается появлением скорости погружения и скачкообразным ростом мощности до значений, которые могут превысить номинальные. Поэтому после срыва необходимо сразу уменьшить частоту для снижения мощности.

После установления номинальной мощности оптимальный режим вибропогружения достигается постепенным увеличением К до максимума при варьировании частоты для поддержания мощности на помина,ле.

Предлагаемый способ может быть реализован с помощью системы автоматического регулирования по отклонению. Свая l вгоднтся в режим колебаний установленным па

20 ч

35 ней вибропогружателем 2. Величина мгновенного ускорения Х, скорости Х и скорости погружения сваи V регистрируется датчиком динамической перегрузки >, а мощность Л, потребляемая вибропогружателем, контролируется датчиком мощности 4. Сигналы с датчиков поступают в автоматическое устройство 5 регулирования параметров вибропогружателя, которое вырабатывает сигналы управления, поступающие на привод б изменения частоты вращения «двигателей вибропогружателя и привод 7 изменения величины момента эксцентриков К. Управляющие воздействия с приводов поступают в вибропогружатель 2, изменяя его угловую скорость вращения ((и момент эксцентриков К.

Кроме того, автоматическое устройство 5 управляет б.чоко 4 выключения питания 8 прн аварийной ситуации и в моменты, предусмотренные алгоритмом. Блок выключения питания 8 связан с вибропогружателем 2 и приводами. Централизованное управление системой автом атпческого регулирования осуществляется с пульта 9.

В систему включены также блоки, следящие за динамическими перегрузками сваи или вибратора и за скоростью погружения, что необходимо для выключения системы через определенное время, прошедшее с момента появления опасных перегрузок.

Реализация предлагаемого способа позволит сократить время погружения свай, увеличить глубину погружения благодаря рациональному использованию мощности, оолегчит запуск вибропогружателей, исключит аварийные ситуации.

Предмет изобретения

I. Способ управления режимом работы свай ного вибропогружателя путем регулирования вибратора в соответствии с изменяющимися условиями погружения, отличающийся тем, что, с целью максимального использования установочной мощности двигателя и предотвращения при переходных режимах его «опрокидывания», режим работы вибропогружателя регулируют по отклонению от заданного номинала величины потребляемой мощности путем настройки нескольких параметров вибрации, например момента эксцентриков и частоты их вращения, в зависимости от характеристик процесса погружения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с це.чью повышения долговечности вибропогружателя и предотвращения разрушения сваи, величину динамических нагрузок ограничивают с помощью блока слежения по перегрузкам. связанного с датчиками перегрузок и приводом управления регуляторов режи;.. ов вибрации.

Составитель В. Храмцова

Редактор Л. Калашникова Техред Е. борисова Корректор Л. Царькова

Заказ 2!7/98I Изд. ¹ 589 Тираж 448 Подписное

UHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-Ç5, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»