Определение энергетических параметров и совершенствование динамики ударных систем бурильных машин

• Автор: Рындин, Владимир Прокопьевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 330 с. : ил.

* СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ В УДАРНЫХ СИСТЕМАХ БУРИЛЬНЫХ МАШИН

1.1. Основные пути развития буровой техники

1.2. Проблемы совершенствования бурильных машин ударного действия

1.3. Контроль энергетических параметров

бурильных машин ударного действия

1.4. Методы определения энергии и частоты ударов

^ бурильных машин

1.5. Определение энергетических параметров по импульсам упругой деформации штанги

1.6. Пути совершенствования вращательно-ударного бурения шпуров
1.7. Эффективность ударного способа разрушения
породы при бурении шпуров
* Выводы
ГЛАВА 2. ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В УДАРНЫХ СИСТЕМАХ БУРИЛЬНЫХ МАШИН
2.1. Одномерная модель распространения волн при ударе
2.2. Формирование ударных импульсов и передача энергии по штанге бурильной машины
2.3. Расчет параметров ударного импульса, генерируемого цилиндрическим бойком
2.4. Интегральный метод расчета параметров ударных импульсов
2.5. Обобщенная амплитуда и длительность импульсов
Выводы
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ЭВМ ВОЛНОВЫХ УДАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В БУРИЛЬНЫХ МАШИНАХ
3.1. Основные положения
3.2. Принципы построения вычислительной модели
3.3. Геометрическая модель ударной системы
3.4. Взаимодействие системы инструмент - горная
порода
Выводы
ГЛАВА 4. УДАРНАЯ МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ И ЧАСТОТА УДАРОВ БУРИЛЬНЫХ МАШИН
4.1. Определение энергетических параметров бурильных машин
4.2. Общие требования к методу определения энергетических параметров ударных процессов

4.3. Определение частоты и энергии удара
4.4. Структурная схема устройства ИЭУ
4.5. Определение энергетических параметров пневматических бурильных машин вращательно-ударного действия
Ф 4.6. Особенности определения энергетических параметров
гидроударников
4.7. Аналоговый интегратор с памятью
4.8. Устройство ИЭУ-1/4 для измерения частоты и энергии
ударов
4.9. Оценка ошибок измерения
Ф 4.10. Определение энергетических параметров гидроударников
4.11 .Токосъемник
Выводы
ГЛАВА 5. ЦИФРОВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Ф ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН
УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ
5.1. Общие положения
5.2. Аналого-цифровое преобразование сигналов
5.3 Ввод информации в микро-ЭВМ
5.4. Определение относительной деформации штанги
• 5.5. Блок-схема измерительной системы
5.6. Ввод информации со штанги бурильной машины в ПК
5.7. Внешние устройства интерфейса
5.8. Использование звуковых карт для ввода аналоговых сигналов с информацией об ударных процессах в ПК

напряжений, возведенным в квадрат, и графическим интегрированием определяют его площадь
Эту трудоемкую операцию можно несколько упростить, если энергию ударного импульса представить следующим образом.
Поскольку штанга перед ударом находилась в покое, а после удара в бойке не осталось энергии (считаем, что импульс не дошел до конца штанги и отраженных волн нет), то согласно [208]
Кинетическая энергия бойка перед ударом определяется по известной формуле

где т,и- масса и скорость бойка перед ударом. Отсюда
т ,1

Отсюда

(2.9)