В таблице параметров сваебойной машины для солнечных панелей 13000 Н·м — это номинальный максимальный крутящий момент редуктора PV390R; сопутствующие параметры: частота вращения буровой штанги 90 об/мин, диаметр бурения 80–600 мм, глубина бурения 0–6 м. Чтобы понять это значение, сначала нужно определить, на каком участке оно действует: оно описывает способность поворотной системы передавать вращение буровому инструменту и является верхним пределом возможностей оборудования, а не несущей способностью основания солнечной сваи и не обещанием эффективности бурения в конкретном грунте.
Место крутящего момента в силовой цепи сваебойной машины
При вращательном резании или ударно-дробящем разрушении породы в скважине буровой инструмент должен преодолеть три вида сопротивления: сопротивление резанию между режущими кромками долота и грунтом/породой, трение между буровой штангой и стенками скважины, а также дополнительное сопротивление от обволакивания инструмента при плохом удалении шлама. Редуктор обеспечивает вращательную способность для преодоления этих сопротивлений, измеряемую в Н·м. Согласно материалам PV390R, гидравлическая мощность обеспечивается четырёхцилиндровым двигателем Yuchai мощностью 85 кВт; ход, поворот, цепное давление, регулировка положения каретки и поворот на 360° распределяются от одного и того же привода, а крутящий момент является лишь верхним пределом выходной мощности на участке поворота.
Поэтому это значение нельзя читать изолированно. Сопутствующая частота вращения буровой штанги 90 об/мин указывает на порядок скорости вращения, цепное давление — на способ подачи. Только рассматривая крутящий момент, частоту вращения и способ подачи вместе, можно описать процесс вращательного бурения; по одному крутящему моменту невозможно судить, можно ли пробурить тот или иной грунт.
Связь 13000 Н·м с диаметром бурения и грунтовыми условиями
Потребность в крутящем моменте вращения возрастает с увеличением диаметра долота. Для одного и того же долота при увеличении диаметра с 80 до 600 мм увеличиваются как периметр режущего контакта, так и площадь, участвующая в резании, а значит, растёт и требуемая вращательная способность. В материалах сайта диаметр бурения PV390R указан как 80–600 мм, крутящий момент — как 13000 Н·м; это параллельные номинальные характеристики, и сами материалы не дают зависимости потребности в крутящем моменте от каждого диаметра, а также не приводят показателей проходки для каждого диаметра в конкретных грунтах.
Что касается грунтов, в материалах чётко различаются две категории. Грунт и лёсс относятся к распространённым грунтам для оснований солнечных панелей; в материалах отмечается, что влажность и плотность влияют на устойчивость стенок скважины; для глины нужно учитывать налипание на долото и удаление шлама; в слоях гравийного песка, песчано-гравийной смеси и обратной засыпки с неоднородным гранулометрическим составом возможны биение долота, отклонение скважины, заклинивание и локальные пустоты. В материалах рекомендуется при резком возрастании поворотной нагрузки или аномальных ударах своевременно поднимать инструмент для проверки и не продолжать принудительную подачу. Все эти описания указывают на изменения поворотной нагрузки, но не дают конкретных диапазонов значений крутящего момента.
Сильно выветрелые породы и скальные слои — другая категория. В материалах прямо указано, что после замены бурового инструмента на ударный PV390R можно применять для сильно выветрелых пород и скальных слоёв, а также отмечено, что в исходных материалах не приведены модель ударного молота и энергия удара, поэтому дополнительные обещания по эффективности в конкретных крепких породах не даются. Это означает, что в условиях крепких пород 13000 Н·м — это номинальный верхний предел исходной поворотной системы, а возможности ударного звена этим значением не охватываются.
Чем это значение не следует считать
- Нельзя считать несущей способностью сваи. 13000 Н·м — верхний предел вращательной способности бурового инструмента; это иной показатель, чем проектная несущая способность основания солнечной опоры, которая определяется проектом основания.
- Нельзя считать глубиной бурения. Максимальная глубина бурения PV390R 6 м — отдельный параметр, определяемый ходом подачи, комплектацией бурового инструмента и организацией работ; он не пересчитывается из значения крутящего момента.
- Нельзя считать обещанием эффективности. Фактический темп бурения одной и той же машины в разных грунтах, с разным инструментом и разным диаметром различается; в материалах также указано, что итоговая эффективность бурения, качество скважины и результат забивки должны определяться фактическими условиями площадки и проектом основания.
- Нельзя считать ударной силой забивки. Материалы показывают, что PV390R относится к оборудованию для бурения и забивки свай в солнечной энергетике и строительстве; его основная ценность — в высокочастотном выполнении свайных точек на малой глубине, работе под разными углами и адаптивности к сложным площадкам. В материалах он не описывается как оборудование, реализующее погружение сваи за счёт крутящего момента.
Что можно и чего нельзя проверить в материалах, чтобы судить о достаточности этого крутящего момента
Параметры, непосредственно сопоставимые с крутящим моментом и проверяемые по материалам сайта: диаметр бурения 80–600 мм, глубина бурения 0–6 м, планетарный редуктор в составе редуктора, частота вращения буровой штанги 90 об/мин, цепное давление. Подтверждаемая часть на этом заканчивается: это номинальные возможности оборудования, описывающие проектный диапазон поворотной системы.
Гораздо больше того, что требует письменного подтверждения от проектной стороны или производителя: фактическая поворотная нагрузка для конкретного грунта при целевом диаметре, соответствующая форма бурового инструмента, необходимость использования ударного инструмента, а также наличие запаса регулировки крутящего момента при этом диаметре. В материалах не приведены кривые зависимости крутящего момента от диаметра или грунта, а также доступный крутящий момент по передачам, поэтому по 13000 Н·м нельзя напрямую определить, осуществим ли тот или иной диаметр в определённом грунте. Если грунты на площадке представлены преимущественно гравийным песком, слоями обратной засыпки или сильно выветрелыми породами, целесообразно предоставить производителю описание грунтов, целевой диаметр, форму бурового инструмента и условия удаления шлама и получить от него письменное заключение.
Что ещё нужно смотреть вместе с крутящим моментом в том же наборе параметров
| Параметр | Значение для PV390R | Связь с крутящим моментом |
|---|---|---|
| Крутящий момент редуктора | 13000 Н·м | Верхний предел выходной вращательной способности |
| Частота вращения буровой штанги | 90 об/мин | Порядок скорости вращения, относится к той же поворотной системе, что и крутящий момент |
| Диаметр бурения | 80–600 мм | Увеличение диаметра повышает потребность в сопротивлении вращению |
| Глубина бурения | 0–6 м | Позиционирование для малых глубин, не пересчитывается из крутящего момента |
| Способ подачи | Цепное давление | Сочетание усилия подачи и вращения влияет на нагрузку инструмента |
| Мощность двигателя | 85 кВт, четырёхцилиндровый Yuchai | Обеспечивает гидравлическую мощность для ряда операций, включая поворот |
Рассматривая эти пункты вместе, можно достаточно ясно определить место 13000 Н·м: это номинальный верхний предел поворотной способности PV390R, предназначенный для предварительного бурения свайных точек солнечных панелей на малой глубине при диаметре 80–600 мм и глубине 0–6 м. Он отвечает на вопрос «какую вращательную способность может обеспечить поворотная система», но не отвечает на вопрос «можно ли пробурить эту скважину в таком-то грунте при таком-то диаметре». Последнее определяется фактическими условиями площадки и проектом основания; части, по которым материалов недостаточно, следует прямо указывать как требующие подтверждения, а не выводить самостоятельно из таблицы параметров.