Разработка научно-методических основ исследования и совершенствования ударных систем (на примере машин, применяемых для разрушения хрупких сред)

• Автор: Жуков, Иван Алексеевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 201 с. : 37 ил.

Содержание
Введение
1 Состояние исследований процессов в ударных системах
1.1 Ударные системы технологического назначения
1.2 Проблемы совершенствования
1.2.1 История продольного удара (до и после 1964г.)
1.2.2 Основы разрушения хрупких сред
1.2.3 Анализ известных работ по исследованию зависимости «сила -внедрение»
1.3 Постановка задач исследований
2 Модификация волновой теории продольного удара с учетом трехмерного распространения упругих волн деформаций
2.1 Вывод модифицированного дифференциального уравнения продольного колебания стержней при ударе
2.2 Частный случай уравнения для однородных осесимметричных стержней
2.3 Частный случай уравнения для стержней постоянного поперечного сечения
Выводы по главе
3 Формирование упругих воли в стержнях при ударе по ним бойками различных форм
3.1 Обоснование зависимости производительности ударных систем от формы ударного импульса. Рационализация ударного импульса
3.2 Анализ известных бойков различных форм
3.3 Разработка универсальной конструкции бойка ударной системы
3.3.1 Полукатеноид вращения
•' 3.3.2 Разработка метода образования видов полукатеноидальных бойков
ударных механизмов

3.3.3 Поиск уравнения, описывающего катену в новой, повернутой системе координат
3.3.4 Обоснование конструкций бойков, обладающих эффектом бойков полукатеноидальной формы
3.3.5 Аналитическое исследование формирования ударного импульса в полубесконечном стержне при ударе по нему бойком полукатеноидальной формы
3.4 Разработка численного метода исследования генерирования упругих воли в стержнях при ударе по ним бойками сложной геометрической формы
3.4.1 Методические основы графоаналитического метода расчета ударных импульсов
3.4.2 Алгоритм компьютерной программы для исследования формирования ударного импульса в стержне бойками различных форм.
3.4.3 Оценка качества решения задач о формировании ударных импульсов с использованием компьютерной программы «Анализ форм бойков ударных механизмов»
3.5 Экспериментальное исследование генерирования в волноводе ударных импульсов бойками различных форм
3.5.1 Постановка задач экспериментального исследования
3.5.2 Экспериментальный стенд
3.5.3 Требования, предъявляемые к аппаратуре, и характеристика применяемой аппаратуры
3.5.4 Экспериментальное исследование генерирования упругих волн в волноводе полукатеноидальными бойками
Выводы по главе
4 Исследование взаимодействия инструмента, оснащенного твердосплавным
вставками - инденторами, с разрушаемой хрупкой средой
4.1 Моделирование разрушения породы твердосплавными вставками -инденторами

4.2 Гипотетическая зависимость «сила - внедрение», характеризующая
хрупкие среды
4.3 Эффект симультаиности
4.4 Разработка конструкций и геометрии бурового инструмента и машин.. 137 Выводы по главе
5 Экспериментальное исследование разрушения хрупких сред ударом
5.1 Опытные образцы
5.2 Экспериментальный стенд и аппаратура
5.3 Методика и результаты эксперимента
Выводы по главе
6 Методические основы разработки и совершенствования деталей ударных систем
6.1 Основы создания породоразрушающего инструмента
6.2 Основы синтезирования форм бойков ударных систем, предназначенных для разрушения хрупких сред
6.3 Общие рекомендации по исследованию и совершенствованию машин ударного действия, применяемых для бурения хрупких сред
Выводы по главе
Заключение
Список публикаций автора
Список изобретений автора
Библиографический список
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

непосредственно перед ударом. Тогда математическая модель зависимости силы сопротивления Р(И) среды внедрению от функции продольного смещения инструмента И запишется в виде:
P(h)=P0+k-h, (1.2.3.2)
где Рп, к - коэффициенты, определяемые экспериментально для конкретной ударной сис темы.
Рисунок 1.2.3.3 - Модель зависимости Рисунок 1.2.3.4. - Зависимость «сила -«сила - внедрение» по A.A. внедрение» по данным В.М.
Мясникову Левспштейна
В процессе исследования динамического взаимодействия бурового инструмента с породой В.М. Левенштейн получает кусочно-линейную зависимость «сила - внедрение» (рисунок 1.2.3.4), по, пренебрегая начальным участок кривой, он считает эту зависимость линейной.
Ыа наличие некоторого нелинейного участка в начале кривой «сила -внедрение» указывают также в своей работе Е.В. Александров и В.Б. Соколинский. Однако в силу незначительности величины авторы пренебрегают этим участком и представляют всю зависимость как линейную (рисунок 1.2.3.5).