發(fā)布時(shí)間：2022-01-14 06:39

　　在對(duì)錐體連接釬桿和整體釬桿2種典型小釬桿的應(yīng)力傳播模型進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)Hopkinson壓桿試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)這2種釬桿桿體中部和釬頭端部進(jìn)行了動(dòng)態(tài)應(yīng)力測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:2種釬桿桿體中部應(yīng)力幅值基本沒(méi)有差異,但錐體連接釬桿接頭處具有30%的應(yīng)力波反射,而整體釬桿沒(méi)有;整體釬桿釬頭端部最大入射應(yīng)力波幅值的平均值比錐體連接釬桿的相應(yīng)均值高出23%,使得整體釬桿的鑿速比錐體連接釬桿的要高,但其損壞更快,預(yù)期壽命只有錐體連接釬桿壽命的18%,故整體釬桿更適用于軟巖鉆孔作業(yè),而錐體連接釬桿更適用于硬巖鉆孔作業(yè),該試驗(yàn)研究為技術(shù)人員如何選用釬桿提供了理論指導(dǎo)。 

【文章來(lái)源】：現(xiàn)代制造工程. 2020,(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

2種釬桿桿體中部動(dòng)態(tài)應(yīng)力波形

由圖3中可以看出,在沖擊載荷作用下,錐體連接釬桿和整體釬桿桿體中部的最大應(yīng)力幅值基本沒(méi)有差異,但前者桿體中部的入射應(yīng)力波頭部出現(xiàn)了反射波,加之錐體連接處端面為自由狀態(tài),導(dǎo)致反射波的幅值較高(見(jiàn)圖3a),而整體釬桿無(wú)此現(xiàn)象(見(jiàn)圖3b)。圖4中:σzdmax、σtdmax分別為錐體連接釬桿和整體釬桿釬頭端部最大入射應(yīng)力波應(yīng)力幅值(電壓幅值);Δσz、Δσt分別為錐體連接釬桿和整體釬桿釬頭端部入射波最大應(yīng)力變程;σz1、σz2、σz3、σz4為錐體連接釬桿后續(xù)應(yīng)力波應(yīng)力幅值;σt1、σt2為整體釬桿后續(xù)應(yīng)力波應(yīng)力幅值。

對(duì)錐體連接釬桿和整體釬桿而言,前者通過(guò)錐體接頭連接鉆頭,在能量傳遞過(guò)程中,通過(guò)錐體接頭將能量傳遞給鉆頭;而后者本身就是一體結(jié)構(gòu),直接進(jìn)行能量傳遞。錐體連接釬桿和整體釬桿的應(yīng)力波傳播模型如圖1所示。從圖1中可以看出,錐體連接釬桿中的入射應(yīng)力波σ由于受到錐體接頭的影響,會(huì)產(chǎn)生反射波σJr,使得實(shí)際進(jìn)入釬頭的入射應(yīng)力波能量降低,而整體釬桿卻沒(méi)有這種情況;因此錐體連接釬桿釬頭端部的透射波σz及其隨后在釬頭端部(巖石破碎面)產(chǎn)生的反射波σr均低于整體釬桿釬頭端部的透射波σt和反射波σr,造成錐體連接釬桿釬頭端部透射波和反射波的合成應(yīng)力(σz+σr)與整體釬桿相應(yīng)的透射波和反射波的合成應(yīng)力(σt+σr)具有明顯差異,整體釬桿釬頭端部的應(yīng)力比錐體連接釬桿釬頭端部的應(yīng)力要大,這是整體釬桿釬頭端部在使用過(guò)程中早期損壞較快的主要原因。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3588011