МЕХАНІКА ЕФЕКТИВНОГО РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД ШАРОШКОВО-ЛАНЦЮГОВИМИ ДОЛОТАМИ
ROLLINGCUTTER Laboratory and analytical methods of research have established and substantiated the fundamental principles for designing high-performance combined chisels, and also considered key aspects of the mechanics of an elementary act of rock destruction with maximum consideration for its mech...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/75 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Tooling materials science |
Репозитарії
Tooling materials science| id |
oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-75 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Tooling materials science |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-09-09T07:55:58Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
комбіноване долото механізм руйнування гірська порода напруга енергія пружна хвиля. |
| spellingShingle |
комбіноване долото механізм руйнування гірська порода напруга енергія пружна хвиля. Давиденко, О. М. Ігнатов, A. O. МЕХАНІКА ЕФЕКТИВНОГО РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД ШАРОШКОВО-ЛАНЦЮГОВИМИ ДОЛОТАМИ |
| topic_facet |
combined chisel failure mechanism rock stress energy elastic wave. комбинированное долото механизм разрушения горная порода напряжение энергия упругая волна. комбіноване долото механізм руйнування гірська порода напруга енергія пружна хвиля. |
| format |
Article |
| author |
Давиденко, О. М. Ігнатов, A. O. |
| author_facet |
Давиденко, О. М. Ігнатов, A. O. |
| author_sort |
Давиденко, О. М. |
| title |
МЕХАНІКА ЕФЕКТИВНОГО РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД ШАРОШКОВО-ЛАНЦЮГОВИМИ ДОЛОТАМИ |
| title_short |
МЕХАНІКА ЕФЕКТИВНОГО РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД ШАРОШКОВО-ЛАНЦЮГОВИМИ ДОЛОТАМИ |
| title_full |
МЕХАНІКА ЕФЕКТИВНОГО РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД ШАРОШКОВО-ЛАНЦЮГОВИМИ ДОЛОТАМИ |
| title_fullStr |
МЕХАНІКА ЕФЕКТИВНОГО РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД ШАРОШКОВО-ЛАНЦЮГОВИМИ ДОЛОТАМИ |
| title_full_unstemmed |
МЕХАНІКА ЕФЕКТИВНОГО РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД ШАРОШКОВО-ЛАНЦЮГОВИМИ ДОЛОТАМИ |
| title_sort |
механіка ефективного руйнування гірських порід шарошково-ланцюговими долотами |
| title_alt |
MECHANICS OF EFFECTIVE DESTRUCTION OF ROCKS BY CHAIN-DRILLING BITS ROLLINGCUTTER МЕХАНИКА ЭФФЕКТИВНОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ШАРОШЕЧНО-ЦЕПНЫМИ ДОЛОТАМИ |
| description |
ROLLINGCUTTER
Laboratory and analytical methods of research have established and substantiated the fundamental principles for designing high-performance combined chisels, and also considered key aspects of the mechanics of an elementary act of rock destruction with maximum consideration for its mechanical properties and assessment of the impact of the destruction environment.
The design of the combined roller-chain disc chisel with the possibility of self-regulation of its working body and ensuring the significant effectiveness of the mechanism of destruction of rocks of different hardness was developed. It is analytically and practically proved that under the action of the working body of the combined chisels in the rock, shear stress occurs, which leads to the generation of elastic waves of destruction, as they propagate, some of the energy is spent on the work of destruction, and its other part, changing the direction of motion, dissipates in array. It is shown that the parameters of the wave, which determine the process of destruction, should include voltage, intensity, duration and spectral composition. The existence of a mechanism for the propagation of an elastic wave in a rock and its accompaniment by continuous energy absorption by the medium and the phenomenon of dispersion has been established and formalized. It was proved sufficient manufacturability of the combined chisels, especially under conditions of reducing the absorption coefficient, reducing unproductive losses, which transforms wave energy into heat and increases of energy transfer from the tool to the rock.
The mechanism of rock energy absorption largely determines the nature of the destruction process; under conditions of significant absorption, even under short-term loads, the process can be considered quasi-static, but if energy absorption is low, relatively long-term loads lead to a dynamic mode of destruction.
The obtained results of laboratory and analytical studies are basic for the design of the design characteristics of individual nodes of the combined chisels. Data on the mechanics of destruction of rocks are the basis for further research on the development of technological measures for the operation of chisels under the conditions of variation of the properties of the rock formation and the working environment itself. |
| publisher |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/75 |
| work_keys_str_mv |
AT davidenkoom mechanicsofeffectivedestructionofrocksbychaindrillingbitsrollingcutter AT ígnatovao mechanicsofeffectivedestructionofrocksbychaindrillingbitsrollingcutter AT davidenkoom mehanikaéffektivnogorazrušeniâgornyhporodšarošečnocepnymidolotami AT ígnatovao mehanikaéffektivnogorazrušeniâgornyhporodšarošečnocepnymidolotami AT davidenkoom mehaníkaefektivnogorujnuvannâgírsʹkihporídšaroškovolancûgovimidolotami AT ígnatovao mehaníkaefektivnogorujnuvannâgírsʹkihporídšaroškovolancûgovimidolotami |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:44Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:41:44Z |
| _version_ |
1850410031403499520 |
| spelling |
oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-752019-09-09T07:55:58Z MECHANICS OF EFFECTIVE DESTRUCTION OF ROCKS BY CHAIN-DRILLING BITS ROLLINGCUTTER МЕХАНИКА ЭФФЕКТИВНОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ШАРОШЕЧНО-ЦЕПНЫМИ ДОЛОТАМИ МЕХАНІКА ЕФЕКТИВНОГО РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД ШАРОШКОВО-ЛАНЦЮГОВИМИ ДОЛОТАМИ Давиденко, О. М. Ігнатов, A. O. combined chisel, failure mechanism, rock, stress, energy, elastic wave. комбинированное долото, механизм разрушения, горная порода, напряжение, энергия, упругая волна. комбіноване долото, механізм руйнування, гірська порода, напруга, енергія, пружна хвиля. ROLLINGCUTTER Laboratory and analytical methods of research have established and substantiated the fundamental principles for designing high-performance combined chisels, and also considered key aspects of the mechanics of an elementary act of rock destruction with maximum consideration for its mechanical properties and assessment of the impact of the destruction environment. The design of the combined roller-chain disc chisel with the possibility of self-regulation of its working body and ensuring the significant effectiveness of the mechanism of destruction of rocks of different hardness was developed. It is analytically and practically proved that under the action of the working body of the combined chisels in the rock, shear stress occurs, which leads to the generation of elastic waves of destruction, as they propagate, some of the energy is spent on the work of destruction, and its other part, changing the direction of motion, dissipates in array. It is shown that the parameters of the wave, which determine the process of destruction, should include voltage, intensity, duration and spectral composition. The existence of a mechanism for the propagation of an elastic wave in a rock and its accompaniment by continuous energy absorption by the medium and the phenomenon of dispersion has been established and formalized. It was proved sufficient manufacturability of the combined chisels, especially under conditions of reducing the absorption coefficient, reducing unproductive losses, which transforms wave energy into heat and increases of energy transfer from the tool to the rock. The mechanism of rock energy absorption largely determines the nature of the destruction process; under conditions of significant absorption, even under short-term loads, the process can be considered quasi-static, but if energy absorption is low, relatively long-term loads lead to a dynamic mode of destruction. The obtained results of laboratory and analytical studies are basic for the design of the design characteristics of individual nodes of the combined chisels. Data on the mechanics of destruction of rocks are the basis for further research on the development of technological measures for the operation of chisels under the conditions of variation of the properties of the rock formation and the working environment itself. Лабораторными и аналитическими приемами исследований установлены и обоснованы основополагающие принципы конструирования высокопроизводительных комбинированных долот, а также рассмотрены ключевые аспекты механики элементарного акта разрушения горной породы с максимальным учетом ее механических свойств и оценкой влияния среды разрушения. Разработана конструкция комбинированного цепного дискового долота с возможностью саморегулирования его рабочего органа и обеспечением значительной эффективности механизма разрушения разных по твердости горных пород. Аналитически и практически доказано, что под действием рабочего органа комбинированного долота в горной породе возникает напряжение сдвига, которое приводит к генерированию упругих волн разрушения, по мере распространения которых часть энергии тратится на осуществление работы разрушения, а другая ее часть, изменяя направление движения, рассеивается в массиве. Показано, что к параметрам волны, которые определяют процесс разрушения, следует отнести напряжение, интенсивность, длительность и спектральный состав. Установлено и формализовано наличие механизма распространения упругой волны в горной породе и его сопровождения непрерывным поглощением энергии средой и явлением дисперсии. Доказана достаточная технологичность комбинированных долот, особенно при условиях уменьшения коэффициента поглощения, уменьшения непродуктивных потерь, которые переводят энергию волны в тепло, увеличение отведения энергии из инструмента в породу. Механизм поглощения энергии породой в значительной степени определяет характер процесса разрушения; при условиях значительного поглощения, даже при кратковременных нагрузках, процесс может считаться квазистатическим, если же поглощение энергии малое – сравнительно длительные нагрузки приводят к динамическому режиму разрушения. Полученные результаты лабораторных и аналитических исследований являются базовыми для проектирования конструктивных характеристик отдельных узлов комбинированных долот. Данные по механике разрушения горных пород являются основой дальнейших исследовательских работ по разработке технологических мероприятий эксплуатации долот при условиях варьирования свойств массива и самой рабочей среды. Лабораторними і аналітичними прийомами досліджень встановлено та обґрунтовано основоположні принципи конструювання високопродуктивних комбінованих доліт, а також розглянуто ключові аспекти механіки елементарного акту руйнування гірської породи з максимальним урахуванням її механічних властивостей та оцінкою впливу середовища руйнування. Розроблено конструкцію комбінованого ланцюгового дискового долота з можливістю саморегулювання його робочого органу та забезпеченням значної ефективності механізму руйнування різних за твердістю гірських порід. Аналітично та практично доведено, що під дією робочого органу комбінованого долота в гірській породі виникає напруга зсуву, яка призводить до генерування пружних хвиль руйнування, у міру поширення яких частина енергії витрачається на здійснення роботи руйнування, а інша її частина, змінюючи напрям руху, розсіюється в масиві. Показано, що до параметрів хвилі, які визначають процес руйнування, слід віднести напругу, інтенсивність, тривалість і спектральний склад. Встановлено та формалізовано наявність механізму поширення пружної хвилі в гірській породі і його супроводження безперервним поглинанням енергії середовищем і явищем дисперсії. Доведена достатня технологічність комбінованих доліт, особливо за умов зменшення коефіцієнта поглинання, зменшення непродуктивних втрат, що переводять енергію хвилі в тепло, збільшення відведення енергії з інструменту в породу. Механізм поглинання енергії породою значною мірою визначає характер процесу руйнування; за умов значного поглинання, навіть при короткочасних навантаженнях, процес може вважатися квазістатичним, якщо ж поглинання енергії мале – порівняно тривалі навантаження призводять до динамічного режиму руйнування. Отримані результати лабораторних і аналітичних досліджень є базовими для проектування конструктивних характеристик окремих вузлів комбінованих доліт. Дані з механіки руйнування гірських порід є основою подальших дослідницьких робіт з розробки технологічних заходів експлуатації доліт за умов варіювання властивостей масиву та самого робочого середовища. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2019-09-02 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/75 Інструментальне матеріалознавство; Том 22 (2019); 148-157 Инструментальное материаловедение; Том 22 (2019); 148-157 Tooling materials science; Vol 22 (2019); 148-157 2708-7328 2708-731X uk http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/75/70 Авторське право (c) 2019 Породоруйнівний та металооброблювальний інструмент - техніка і технологія його виготовлення та використання |