Напевно багатьом з наших читачів отруював життя працює неподалік палебійний молот. з оглушливим гуркотом забиває палі в фундамент будівлі, що будується. Але у найбільш допитливих крім роздратування молот викликав непідробний інтерес - як він улаштований? Більшість сучасних молотів дійсно мають дуже дотепну конструкцію. представляючи собою. по суті. елементарний дизель. Вони так і називаються - дизель-молоти
Схема пристрою дизель-молота
Історія питання
Здавна для того, щоб забити палю, її ставили вертикально і «кидали» на неї зверху важкий вантаж. На всіх мовах цей вантаж називається по # 8209; різному: бойок, ударник, а у нас найчастіше «баба». Походження цього дивного назви неясно, але, судячи з усього, воно має відношення до давнім язичницьким кам'яним статуям, які слов'яни також називали «бабами» і, цілком можливо, використовували для забивання дерев'яних паль.
Для забивання палі служив копер, спеціалізований підйомний кран, придатний лише для підйому і скидання баби. Потужність була потрібна невелика, всього 2-3 к.с. Тому спочатку для приводу використовувалися люди і коні, а лише потім з'явилися парові копри.
Тоді-то і додумалися до простої думки. Бабу зовсім не обов'язково піднімати за допомогою якогось крана. Досить підвести до неї енергію пара і змусити самостійно стрибати, відштовхуючись від верхівки палі. При цьому перший поштовх паля отримує, коли механічна баба робить стрибок, а другий - коли вона падає на палю. Парові копри-молоти виявилися дуже ефективними, але власне паровий котел сильно ускладнював конструкцію. Вирішити проблему змогли молоти внутрішнього згоряння.
Як кинути бабу
В принципі такий копра-молот є звичайним поршневим двигуном, тільки без кривошипно-шатунного механізму. Та він і не потрібен: зворотно-поступальний рух поршня безпосередньо використовується для підйому і кидання баби.
Спочатку ці двигуни працювали на легкому паливі, так само як звичайні бензинові мотори. Але виявилося, що вигідніше застосовувати цикл Дизеля - і паливо можна використовувати низькосортне, включаючи мазут, і витрата його набагато нижче. Так з'явився і дизель-молот.
Раніше майже в кожній школі можна було побачити прекрасну демонстраційну модель такого дизель-молота. Вона складалася з двох важких болванок з штангами. Верхня болванка мала розточення, що служила циліндром. На нижній болванці був виступ, який виконував роль поршня. Учитель піднімав верхню болванку, бабу, і ставив її на запор. Після цього він клав в поглиблення поршня ватку, змочену ефіром, і поворотом рукоятки запору скидав бабу. При її падінні циліндр насувався на поршень. Там стискувався повітря, температура його підвищувалася, ефір спалахував. Від цього спалаху тиск в циліндрі різко зростала, і баба підстрибувала. До повного вигоряння ефіру модель встигала зробити 5-10 стрибків. Досвід був дуже ефектний. У класі дзвеніли скла, після кожного зльоту баби з циліндра виривалося полум'я і чувся гучний звук вихлопу продуктів згорання ефіру.
нешкольного молот
А як влаштований справжній дизель-молот в найпростішому варіанті? Тут все майже так само, як на шкільній моделі, тільки набагато складніше. Баба ходить по напрямних копра. Поршень забезпечений кільцями ущільнювачів і має форсунку для розпилення палива. Подається воно насосом під тиском в кілька сотень атмосфер, як в звичайному дизелі.
Перед початком роботи дизель-молот піднімають і встановлюють на верхівку палі. При цьому баба підвішується на автоматично закривається гачку. Робочий смикає за канат, щоб привести пристрій у дію, гачок відчіплює бабу, і та починає падати. Тут, як і на шкільній моделі, рухається не поршень, а циліндр. Як тільки поршень виявиться в циліндрі, починається стиск повітря. На боці баби розташований спеціальний штир, який у міру її руху штовхає важіль плунжерного насоса, і в циліндр через форсунку впорскується порція палива. До цього моменту температура стисненого повітря перевищує 700оС, і розпорошене паливо спалахує. Підвищується тиск у циліндрі, баба підстрибує, і процес повторюється до тих пір, поки паля що не забитий.
Найдосконаліша теплова машина
Працює дизель-молот по двотактному циклу, і за один цикл паля отримує два поштовхи. Перший - при падінні баби на поршень, другий - після спалаху палива в циліндрі. Поштовхи передаються на палю через кульову опору, яка компенсує неточність виготовлення головки палі. Маса ударної частини дизель-молотів різної конструкції знаходиться в межах від 500 кг до 2 т. Середня частота роботи дизель-молота - 50-60 ударів в хвилину.
Дизель-молот, незважаючи на свою простоту, пристрій досить досконале. Оскільки в ньому немає кривошипно-шатунного механізму, його механічний ККД може досягати 95-98%. А застосування дуже високих (до 30) ступенів стиснення значно підвищує термічний ККД. Тому кращі сучасні дизель-молоти є чи не найбільш досконалими тепловими машинами і мають ККД понад 50%.