SU1368705A1 - Method of determining strength of materials - Google Patents
Method of determining strength of materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1368705A1 SU1368705A1 SU864125271A SU4125271A SU1368705A1 SU 1368705 A1 SU1368705 A1 SU 1368705A1 SU 864125271 A SU864125271 A SU 864125271A SU 4125271 A SU4125271 A SU 4125271A SU 1368705 A1 SU1368705 A1 SU 1368705A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- tool
- rotation
- drive
- strength
- destruction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к.горному делу. Цель изобретени - повьшение точности определени прочности и расширение диапазона исследуемых материалов . Разрушают материал путем вращени и вибрации инстру:-1ента. Принимают отношение мощностей на привод вибрации инструмента и на привод вращени инструмента, установленное по минимуму энергии разрушени исследуемого материала. Минимум энергии уста- .навливают автоматически за счет распределени мощности первичным дифференциальным механизмом на равномерное вращение и привод возбудител колебаний и суммировани этих движений на рабочем инструменте. Равномерное и колебательное вращени суммируютс во вторичной планетарной ступени редуктора. Прочность материала опре,- дел ют по частоте вращени инструмента или вала вибратора. Оптимальный режим динамического разрушени определ етс граничным значением времени контакта инструмента с забоем. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. с (ЛThe invention relates to a mining case. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the strength and expand the range of materials under study. Destroy the material by rotating and vibrating the tool: -1ent. A power ratio is adopted for the drive of the vibration of the instrument and for the drive of the rotation of the instrument, set according to the minimum energy of destruction of the material under study. The minimum energy is set automatically by distributing the power of the primary differential mechanism to a uniform rotation and drive of the oscillator and summing these motions on the working tool. The uniform and oscillatory rotations are summed in the secondary planetary gear stage. The strength of the material is determined by the frequency of rotation of the tool or the vibrator shaft. The optimal dynamic destruction mode is determined by the boundary value of the contact time of the tool with the face. 1 hp f-ly, 4 ill. with (L
Description
ооoo
С35 00C35 00
ч1P1
о елabout ate
Изобретение относитс к горному делу и предназначено дл определени прочности горных пород, грунтов, строительных и сыпучих материалов.The invention relates to mining and is intended to determine the strength of rocks, soils, building materials, and bulk materials.
Целью изобретени вл етс повышение точности определени прочности и расширение диапазона исследуемых материалов.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the strength and expand the range of materials under study.
На фиг. 1 представлена зависимость энергоемкости разрушени от оборотов инструмента ; на фиг. 2 - зависимость удельного объема разрушени от времени контактаJ на фиг. 3 - зависимость мощности привода от частоты ко- лебаний на фиг. 4 - зависимость между скоростью бурени и мощностью привода .FIG. Figure 1 shows the dependence of the energy intensity of destruction on the tool revolutions; in fig. 2 shows the dependence of the specific destruction volume on the contact timeJ in FIG. 3 shows the dependence of the drive power on the oscillation frequency in FIG. 4 shows the relationship between drilling speed and drive power.
Способ определени прочности материалов заключаетс в разрушении материала путем вращени и вибрации инструмента при отношении мощностей на привод вибрации инструмента и на привод вращени инструмента, устанавливаемом по минимуму энергии разрушени исследуемого материала, ко- - торый устанавливаетс автоматически за счет, например, распределени мощности первичным дифференциальным механизмом на равномерное вращение и привод возбудител колебаний и суммировани этих движеншЧ ыа рабочем инструменте. Равномерное и колебательное вращени суммируютс во вторичной планетарной ступени редуктора Прочность материала определ ют по частоте вращени инструмента или вал вибропривода.The method of determining the strength of materials is to destroy the material by rotating and vibrating the instrument with a ratio of powers to the drive of the instrument to vibration and to the drive of the instrument to set the minimum energy of destruction of the material under investigation, which is set automatically by, for example, power distribution by the primary differential mechanism. for uniform rotation and drive of the exciter of oscillations and summation of these moving tool tools. Uniform and oscillatory rotation are summarized in the secondary planetary gear stage. The strength of the material is determined by the frequency of rotation of the tool or the shaft of the vibrating drive.
Оптимальный режим динамического разрушени определ етс граничным значением времени контакта инструмента с забоем. Это врем установлено экспериментально дл различных пород (фиг. 1) и имеет вно выраженньй минимум удельной энергоемкости разрушени дл различных осевых усилий. Врем контакта инструмента с забоем дл определенного вида разрушающего инструмента, в частности шарошки, пропорционально скорости вращени става, так как здесь динамика процесса разрушени определ етс количеством штырей на рабочей поверхности, В доломитизированном известн ке граничное врем контакта при осевой нагрузке , исключающей поверхностный характер разрушени породы, составл ет 12 мс (точка В, фиг. 2), а при такой же нагрузке дл гранита равнаThe optimal dynamic destruction mode is determined by the boundary value of the contact time of the tool with the face. This time has been established experimentally for various rocks (Fig. 1) and has a pronounced minimum specific energy intensity of destruction for various axial forces. The contact time of the tool with the bottom for a certain type of destructive tool, in particular a roller cutter, is proportional to the rotational speed of the rod, since here the dynamics of the destruction process is determined by the number of pins on the working surface. is 12 ms (point B, fig. 2), and with the same load for granite it is equal to
7-8 мс (точка А, фиг. 2). В первом случае граничное число соответствует 63 об/мин, во втором - 100 об/мин.7-8 ms (point A, fig. 2). In the first case, the boundary number corresponds to 63 rpm, in the second - 100 rpm.
Граничное врем контакта инструмента с забоем определ ет оптимальные параметры импульсного воздействи на материалы, импульсы возбудител колебаний суммируютс с равномерным вращением бурового става. Врем контакта , определ емое из уравнени движени , зависит от частоты колебанийThe boundary time of contact of the tool with the bottom determines the optimal parameters of the pulse effect on the materials, the pulses of the vibration exciter are summed with a uniform rotation of the drill rod. The contact time determined from the equation of motion depends on the frequency of oscillation.
- 4fK - 4fK
где f - частота колебаний,where f is the oscillation frequency,
коэффициент времени контакта , завис щий от темпа роста скорости приложени нагрузки в начале и конце пути одного импульса.contact time factor depending on the rate of growth of the rate of application of the load at the beginning and end of the path of a single pulse.
К/TO/
Уравнение контакта инструмента не .отражает полного процесса импульсного разрушени , так как в нем не участвует второй основной фактор колебаний - амплитуда колебаний. Но амплитуда колебаний в меньшей степениThe contact equation of the tool does not reflect the complete process of pulsed destruction, since it does not involve the second main factor of oscillations — the amplitude of oscillations. But the amplitude is less
определ ет оптимальные режимы воздействи на материалы и в динамических возбудител х колебаний зависит от частоты (силы инерции. На фиг. 3 показаны зависимости скорости бурени - , потребл емой мощности возбуди- телем колебаний и вращателем от частоты колебаний в сравнении со скоростью обычного (Vo) и мощностью обычного (N) бурени .determines the optimal modes of action on materials and in dynamic exciters of oscillations depends on the frequency (inertia force. Fig. 3 shows the dependences of the drilling rate, the power consumed by the exciter of oscillations and the rotator on the oscillation frequency in comparison with the speed of ordinary (Vo) and the power of ordinary (N) drilling.
5five
00
5five
Мощность, потребл ема на равномерное вращение бурового (Nj; става, имеет вно выраженный минимум, а мощность привода возбудителей колебаний (N J возрастает практически пропорционально квадрату частоты колебаний.The power consumed by the uniform rotation of the drill (Nj; when set, has a pronounced minimum, and the drive power of the exciters (NJ increases almost in proportion to the square of the oscillation frequency).
Дл пород различной крепости при частоте вращени п 52 об/мин, ам- плитуде колебаний 2 мм частота колебаний f 28 Гц (фиг. 4), мощность обычного бурени (N), мощность привода равномерного вращени (Ng) измен ютс значительно интенсивнее мощности привода импульсатора (Ми)Физико-механические свойства материалов определ ют минимум удельной энергоемкости разрушени от интенсив-- ности динамических воздействий (фиг.1)For rocks of different strengths with a rotation frequency of 52 rpm, an oscillation amplitude of 2 mm, an oscillation frequency of f 28 Hz (Fig. 4), the power of conventional drilling (N), the drive power of uniform rotation (Ng) change much more intensely than the drive power pulsator (MI) The physicomechanical properties of materials determine the minimum specific energy intensity of destruction due to the intensity of dynamic effects (Fig. 1).
Врем граничного значени контакта инструмента с забоем дл различных материалов различно (фиг. 2), мощности привода равномерного вращени имеют минимум, согласующийс с временем контакта инструмента с забоем, а мощность привода возбудител колебаний возрастает с увеличением частоты колебаний (фиг. 3). Кроме того, обе эти мощности по различным законам измен ютс в функции от крепости пород (фиг. 4).The time of contact of the tool with the bottom for different materials varies (Fig. 2), the drive power of uniform rotation has a minimum consistent with the time of contact of the tool with the face, and the drive power of the oscillator increases with the oscillation frequency (Fig. 3). In addition, both of these powers, according to different laws, vary as a function of the strength of the rocks (Fig. 4).
Таким образом, минимум энергоемкости динамического разрушени стабилизирует число оборотов вала привода равномерного вращени и за счет перераспределени мощности в двух- поточном дифференциальном механизме обеспечивает определенную частоту вращени вала вибропривода. Замер например , этой величины частоты вращени определ ет прочность материала.Thus, the minimum of the energy intensity of the dynamic destruction stabilizes the rotational speed of the drive shaft of a uniform rotation and, due to the redistribution of power in a two-way differential mechanism, provides a certain frequency of rotation of the vibration drive shaft. Measurement, for example, of this magnitude of rotational frequency determines the strength of the material.
1313
368705 Ф о368705 F o
10ten
2020
Р 1.P 1.
мула .изобре. тени Способ определени прочности материалов , включающий разрушение материала инструментом и замер усилий разрушени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени прочности и расширени диапазона исследуемых материалов, разрушение материала производ т путем вращени и вибрации инструмента при соотношении мощностей на привод вибрации инструмента и на привод вращени инструмента, устанавл аемом по 15 минимуму энергии разрушени исследуемого материала, а прочность последнего определ ют по частоте вращени инструмента.Mula .Isobre. The method of determining the strength of materials, including the destruction of a material with a tool and measuring the forces of destruction, characterized in that, in order to increase the accuracy of determining the strength and expand the range of materials under study, the destruction of a material is performed by rotating and vibrating the tool when the ratio of power to the vibration of the tool and on the drive of rotation of the tool, installed by means of 15 to the minimum of the energy of destruction of the material under study, and the strength of the latter is determined by the frequency of rotation of the tool NTA.
2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что отношение мощностей на привод вибрации инструмента и на привод вращени инструмента устанавливаетс с помощью дифференциального механизма.2. A method according to claim 1, characterized in that the ratio of powers to the drive of the vibration of the instrument and to the drive of rotation of the tool is established by means of a differential mechanism.
CMCM
N;HBTN; HBT
V, M/if Of сV, m / if of with
y,y,
I/Л//I / L //
/we / we
246в246v
/{pe/7ffcmi fTff ММ /7pffmaffb ff( / {pe / 7ffcmi fTff MM / 7pffmaffb ff (
фе/гЛfe / hl
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864125271A SU1368705A1 (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Method of determining strength of materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864125271A SU1368705A1 (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Method of determining strength of materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1368705A1 true SU1368705A1 (en) | 1988-01-23 |
Family
ID=21259487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864125271A SU1368705A1 (en) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | Method of determining strength of materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1368705A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584410C1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of generating torsional vibrations |
-
1986
- 1986-07-10 SU SU864125271A patent/SU1368705A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 806855, кл. Е 21 В 49/00, 1979. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584410C1 (en) * | 2014-12-09 | 2016-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method of generating torsional vibrations |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1200805A (en) | Method and apparatus utilizing sonic energy for cutting hard material such as rock formations | |
RU2501608C2 (en) | Vibratory mill | |
SU1368705A1 (en) | Method of determining strength of materials | |
Takano et al. | Excitation of a progressive wave in a lossy ultrasonic transmission line and an application to a powder-feeding device | |
US4023628A (en) | Drilling device utilizing sonic resonant torsional rectifier | |
GB2049033A (en) | Vibratory devices | |
RU94042931A (en) | Drilling device | |
US3633877A (en) | Inductive cavitator | |
RU180678U1 (en) | Two-mass resonant vibrating screen | |
SU1467000A1 (en) | Method of vibroconveying a disk-like object | |
US4073353A (en) | Sonic large bore earth auger | |
SU740299A1 (en) | Unbalance-type vibrator | |
SU683814A1 (en) | Pulsed vibration exciter | |
WO2006093434A1 (en) | Vibration exciting method and device for carrying out said method | |
RU2040966C1 (en) | Vibrating conical crusher | |
SU638371A1 (en) | Concentration table | |
JPS5945053B2 (en) | Compound vibration oscillator | |
SU982822A1 (en) | Mechanic oscillation excitation method | |
SU866103A1 (en) | Method of driving screw piles into soil | |
SU1099216A1 (en) | Method of rotor balancing | |
RU1810272C (en) | Vibration treatment method | |
RU2180283C1 (en) | Method of dressing abrasive grinding wheel | |
RU96115085A (en) | METHOD OF SEISMIC MICRO-ZONING | |
SU974801A1 (en) | Vibration tamper | |
SU763004A1 (en) | Method of driving ultrasonic oscillation system |