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矿用凿岩机冲击凿岩原理

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凿岩机

矿用凿岩机

    时间:2016-09-13   浏览量:595

矿用凿岩机的冲击力有别于静力,其明显的特征是:在很短的时间内其作用力会发生急剧的变化。物体在急剧变化的载荷作用下,它的应变就不是整体均匀的应变,支点的运动也不是整体一致的速度。应变和速度都有一个传播过程,因此就需要用波动理论来研究其能量的传递。

矿用凿岩机的钎杆(钎尾)端部受到活塞的冲击时,该处的压力突然升高,与周围介质间产生压力差,导致周围介质质点微动,处于微动质点微团的前进,又进一步把能量传递给后面的质点微团,并使后者变形,由近及远,不断扩展,这种扰动的传播现象就是应力波。固体中的应立波通常分为纵波和横波两大类。钎杆内压力波的传播属于纵波,它包括压缩波(压应力波)和拉伸波(拉应力波)。钎杆端部受到冲击后,它以压应力波(称入射波)的形式向钎头方向传播。当压应力波达到钎头与炮眼底部的接触表面时,将随着接触面状况出现不同的过程。如钎头和眼底间在应力波达到时没有接触,压应力波将全部从钎头端面反射回来(称为自由端反射),并以拉应力波形式迅速向钎尾方向返回。

矿用凿岩机返抵钎尾端面时,又反射成为二次入射的压应力波。如果界面情况不变,这种压缩——拉伸的交替将继续下去,将能量全部消耗在钎杆的波阻上,钎杆承受这种反复载荷而疲劳断裂,活塞的能量也不能传给岩石。如果钎头与眼底之间在压力波达到时已接触良好,那么初次压应力波在到达钎头端面时,一部分作为拉应力波反射回去:另一部分则以压应力波形式进入岩石,使凿入区的应力状态迅速提高,完成钎头进入岩石的过程。