Analizując wykresy zmian wartości maksymalnych ciśnień pmax i odpowiadających im
czasów trwania obciążenia t w funkcji energii udaru E dla różnych rozwiązań konstrukcyjnych badanych zaworów upustowych przedstawionych na wykresach rys. 5.68 do 5.72, stwierdzono, że dla wszystkich badanych zaworów upustowych, wraz z czterokrotnym skokowym wzrostem wartości energii udaru E od wartości 19,62 [kJ] do wartości 78,48 [kJ], następuje systematyczny wzrost wartości średniego maksymalnego ciśnienia pod tłokiem
stojaka pmax o około 73%, w stosunku do uzyskanego ciśnienia dla najmniejszej zastosowanej
do badań energii udaru. Krzywe łączące maksymalne wartości osiąganych kolejnych ciśnień
pmax ma charakter zbliżony do liniowego, Z analizy tej należy wykluczyć zawór upustowy
„Fazos”, który podczas pierwszej serii wykonywanych badań został uszkodzony już po obciążeniu go udarem o wartości 58,86 [kJ].
Taki charakter wzrostu ciśnienia pmax pod tłokiem stojaka obserwuje się przy zmianie
czasów trwania obciążenia t wahającego się w granicach 13 ÷ 22 [ms], przy czym dla
poszczególnych zaworów upustowych kształtuje się ona następująco: dla zaworu SP-10 , tśr10
= 14,14 [ms], SP-12, tśr12 = 18,62 [ms], DBV1325, tśrDBV = 15,4 [ms] i MARCO, tśrMARCO =
20,17 [ms]. Z przedstawionej analizy wynika, że najkorzystniejszym ze względu na czasów trwania obciążenia t, jest zawór SP-10 a w następnej kolejności zawory DBV1325, SP-12 i MARCO.
Potwierdzeniem zaobserwowanych i opisanych zjawisk są zmiany wartości
maksymalnych ciśnień pmax dla kolejnych stosowanych wartości energii udaru E
przedstawione graficznie na wykresach słupkowych rys.5.73 ÷5.78.
Analizując wymienione wykresy należy stwierdzić, że dla energii udaru E= 19, 62
[kJ], zmiany wartości maksymalnych ciśnień pmax zawarte są w granicach 43,57 ÷ 46,94
[MPa], przy wartości średniej równej 44,76 [MPa], czyli różnica pomiędzy największą i najmniejszą wartością wynosi zaledwie 8,5% a pomiędzy, najmniejszą – średnią – największą, waha się w granicach 1,54 [MPa], co stanowi zaledwie 3,28 % wartości maksymalnej..
Wartości czasów trwania obciążenia t zmieniają się odpowiednio w granicach 17 ÷ 22 [ms], a najkorzystniejszą wartość dla tej energii udaru posiada zawór typu SP-10 lub stojak bez zaworu.
Dla energii udaru E równej 29,43 [kJ] zmiany wartości maksymalnych ciśnień pmax
zawarte są w granicach 51,66 ÷ 55,53 [MPa] przy wartości średniej wynoszącej, 53,44 [MPa] czyli przy różnicy pomiędzy największą i najmniejszą wartością zaledwie 7,49 % w stosunku do wartości minimalnej a pomiędzy, najmniejszą – średnią – największą, waha się w granicach 1,93 [MPa], co stanowi zaledwie 3,48% wartości maksymalnej.
Wartości czasów trwania obciążenia t zmieniają się odpowiednio w granicach 16 ÷ 23 [ms], a najkorzystniejszą wartość dla tej energii udaru posiada zawór typu SP-10.
Analizując dane dotyczące, E równej 39,24 [kJ], (rys. 5.74) stwierdzono, że zmiany
wartości maksymalnych ciśnień pmax zawarte są w granicach 55,20 ÷ 61,00 [MPa] przy
wartości średniej wynoszącej, 57,26 [MPa] czyli różnica pomiędzy największą i najmniejszą wartością wynosi zaledwie 10,5% w stosunku do wartości minimalnej a pomiędzy, najmniejszą – średnią – największą, waha się w granicach 2,9 [MPa], co stanowi zaledwie 4,75 % wartości maksymalnej.
Wartości czasów trwania obciążenia t zmieniają się odpowiednio w granicach 16 ÷ 23 [ms], a najkorzystniejszą wartość dla tej energii udaru posiada zawór typu SP-10.
Analizując wykres przedstawiony na rys. 5.76, należy stwierdzić, że dla energii udaru E= 49, 09 [kJ], wykonanej dla czterech zaworów, zmiany wartości maksymalnych ciśnień
pmax zawarte są w granicach 63,12 ÷ 69,82 [MPa], przy wartości średniej równej 65,57 [MPa],
czyli różnica pomiędzy największą i najmniejszą wartością wynosi zaledwie 10,62 % a pomiędzy, najmniejszą – średnią – największą, waha się w granicach 3,35 [MPa], co stanowi zaledwie 4,8 % wartości maksymalnej..
Wartości czasów trwania obciążenia t zmieniają się odpowiednio w granicach 13 ÷ 22 [ms], a najkorzystniejszą wartość dla tej energii udaru posiada zawór typu SP-10
Dla ostatniej z analizowanych wartości wpływu stosowanego zaworu upustowego na
zmiany wartości maksymalnych ciśnień pmax przy energii udaru E równej 58,86 [kJ],
stwierdzono, że zmiany wartości maksymalnych ciśnień pmax zawarte są w granicach 62,45 ÷
71,17 [MPa] przy wartości średniej wynoszącej, 67,83 [MPa], czyli różnica pomiędzy największą i najmniejszą wartością wynosi 13,96 % w stosunku do wartości minimalnej, a pomiędzy, najmniejszą – średnią – największą, waha się w granicach 4,36 [MPa], co stanowi 6,13% wartości maksymalnej.
Wartości czasów trwania obciążenia t zmieniają się odpowiednio w granicach 13 ÷ 22 [ms], a najkorzystniejszą wartość dla tej energii udaru posiada zawór typu SP-10
Reasumując można uznać, że w badanym zakresie zaworów upustowych konstrukcja zaworu upustowego ma znikomo mały wpływ na wartość ciśnienia generowanego pod tłokiem siłownika hydraulicznego dla tej samej wartości energii udaru E jaką obciążony będzie stojak hydrauliczny.
Przeprowadzona analiza wykazała również, że konstrukcja stosowanych zaworów upustowych ma wpływ na wartość maksymalnego przyrostu ciśnienia pod tłokiem stojaka
pmax, a mianowicie wraz ze zmianą wartości obciążającej stojak energii udaru E, w badanym
zakresie przy zmianie E od 19,62 do 58,86 [kJ] wzrost ten ma charakter liniowy.
Wartości czasów trwania obciążenia t zmieniają się odpowiednio w granicach 14,14 [ms] ÷ 20,17 [ms] dla badanych zaworów upustowych i opcji bez zaworu upustowego, a najkorzystniejszą wartość czasu trwania obciążenia t posiada zawór jednostopniowy typu SP-10.
Przeprowadzone udarem dynamicznym mas badania wzorcowego stojaka z zaworami, pozwalają na wyciągnięcie następujących wniosków:
a. Czasy obciążenia stojaka zawierają się w przedziale od 13 do 23 ms a ich przebiegi mają kształt wycinka sinusoidy.
b. Czas narastania obciążenia stanowi połowę czasu obciążenia tj. 6,5 do 11,5 ms. c. Największą skuteczność ograniczania ciśnień maksymalnych w porównaniu do
deklarowanej przez producentów wydajności wykazują zawory sprężynowe. Najprawdopodobniej jest to wynikiem największej stałej czasowej jaką posiadają zawory tego typu.
d. Skuteczność zaworów według badań udarem masy jest relatywnie niniejsza od ocenianej analitycznie. Wynika to ze zbyt krótkiego czasu obciążenia dynamicznego
e. Metoda badań udaru dynamicznego stojaka z zaworem upustowym pomimo ograniczeń (z uwagi na krótkie czasy obciążenia) może być pomocna w doborze warunków zagrożenia wstrząsami górotworu.
f. Dla stojaków o dużych średnicach należy rozważyć opracowanie metod analitycznych. Dotyczy to stojaków o dużych skokach.