Актуальность работы. В современной технике для различных целей применяется широкий класс вибрационных и ударных узлов. Наиболее распространены ударные узлы с пневматическим, гидравлическим и пневмогидравлическим приводами, среди которых ударные узлы с энергоемкой газовой полостью, позволяющей обеспечить реализацию больших энергий ударов при незначительной установленной мощности привода. Использование гидропривода для взвода поршня-бойка позволяет иметь высокий КПД, повышенную долговечность, увеличение производительности, что приводит к высоким экономическим показателям. Поэтому важную роль играет совершенствование пневмогидравлических ударных узлов (ПГУУ) направленное на увеличение эффективности единичного удара.
Важным направлением является формирование ударного импульса необходимой формы и увеличение его длительности, что и приводит к возрастанию эффективности удара. Поэтому в последнее время, при изучении динамики ударных узлов, наблюдается значительный интерес исследователей к определению факторов влияющих на формирование ударного импульса.
Анализ различных ударных узлов, проведенный в первой главе, показал, что наиболее эффективны те, в которых между поршнем-бойком и наголовником имеется упруго-эластичный или вязкоупругий промежуточный элемент. Тем не менее, влияние этого элемента на формирование ударного импульса и работу ударного узла не изучено.
Учитывая, что ударные узлы применяются в различных областях (машиностроении, строительстве, горной промышленности), актуальной становится задача создания ПГУУ, со специальным формирователем, который позволит адаптировать ударный узел к обрабатываемой среде (далее нагрузке).
Целью работы является исследование пневмогидравлического ударного узла с настраиваемой формой ударного импульса путем математического моделирования и детального изучения конструктивных параметров и свойств элементов, входящих в коэффициенты уравнений модели.
Задачи исследования:
1. Произвести подробный анализ параметров пневмогидравлического ударного узла выбранной конструктивной схемы входящих в коэффициенты дифференциальных уравнений математической модели.
2. Разработать математическую модель ПГУУ при неподвижном корпусе и отсутствии деформации (разрушения) нагрузки.
3. Исследовать особенности ударного импульса, полученного при использовании формирователя при отсутствии деформации (разрушения) нагрузки.
4. Изучить влияния параметров формирователя и свойств нагрузки на форму ударного импульса.
5. Разработать математическую модель пневмогидравлического ударного узла, учитывающей влияния колебаний корпуса и сопротивление нагрузки.
6. По результатам математического моделирования уточнить инженерную методику рационального выбора элементов конструкции ПГУУ с формирователем ударного импульса.