钢球摩擦吸能器作用机理的力学分析.pdf

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1、第35卷第4期矿冶工程V01．35№42015年08月MININGANDMETALLURGICALENGⅡEERINGAugust2015钢球摩擦吸能器作用机理的力学分析①郑苏录，刘五一，毛云雁，王向平，王建华(1．衢州市质量技术监督检测中心，浙江衢州324002；2．长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙410012)摘要：对钢球摩擦吸能的作用机理进行了初步分析，基于冲击凿入系统的钎头端受力和钢球变形特性给出了钢球摩擦吸能的等效弹性模量和阻抗特性；应用波动理论得出了钢球体的反射特性、断面最佳适配、吸能效率和合理球柱

2、长度。该研究可为钢球摩擦吸能器设计提供参考。关键词：钢球；摩擦；吸能器中图分类号：TD421文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2015．04．006文章编号：0253-6099(2015)04—002卜O3MechanicalAnalysisfortheWorkingMechanismofanEnergyAbsorberbyFrictionofSteelBallsZHENGSu—lu，LIUWu．yi，MAOYun—yan，WANGXiang—ping，WANGJian—hua

3、(1．QuzhouCenterofQualitySupervisionandTechnologyTesting，Quzhou324002，Zhejiang，China；2．ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgyCoLtd，Changsha410012，Hunan，China)Abstract：Aprimaryanalysisandexplanationoftheworkingmechanismofanenergyabsorberbythefrictionofst

4、eelballswaspresented．Basedonthestresscharacteristicsofrockbitloadingandballdeformation，theequivalentelasticmodulusandresistancecharacteristicofenergyadsorptionbythefrictionofsteelballswereobtained．Then，thereflectivepropertiesofsteelballs，optimumcrosssectionrat

5、ioofabsorbertodrillrod，energy—absorptioncoeficientandreasonablelengthforthecolumnofballwereobtainedbyusingthewaveprinciple．Thisstudycanprovidereferenceforthedesignofenergyabsorberbyfrictionsofsteelballs．Keywords：steelball；friction；energyabsorber凿岩机具广泛应用于采矿、铁路、

6、水电和交通等工已在冲击工具的振动和噪声测试的国际和国家标准程施工中，在国民经济中占有重要地位。为模拟凿岩(ISO15744：21XE／GB／T5898—2008)中推荐使用。机具的实际工况，并节约材料和试验成本，吸能器被广本文应用冲击钻进波动理论对钢球摩擦吸能器的泛应用于凿岩机具检测系统中。力学作用机制、钻杆／吸能器合理断面比和吸能器球柱应力波法测试凿岩机冲击能量系统中均采用吸能长度选择等问题作了进一步阐明和分析。器作为其工作对象进行试验。目前在冲击能测试的国1钢球摩擦吸能器结构特征际和国家标准¨(IS02787／

7、GB／T5621)对吸能器均具有严格的技术要求：吸能器装置应尽量不出现能量反钢球摩擦吸能器的结构示意图见图1。它由管式射现象，反射能量不应超出入射能量的20％。我国冲外壳、半径为r的钢球、截面积为的钎头体和截面击能测试系统中，一直沿用管式吸能器，这种吸能器采积为A的钎杆构成。在管式外壳中注满高度为的擦点串接起来，以达到总的反射能量最小的要求，这种钢球，钎头体压在钢球上，当钎杆承受冲击时，冲击力吸能器虽能基本满足测试要求，但存在结构长、制作麻通过钎杆、钎头传递到钢球中，引起钢球间和钢球对管烦、更换测杆不便和不适于高冲

8、击能测试等不足之处。壁的摩擦，产生摩擦热，吸收能量。在管式外壳底部注钢球摩擦吸能器在20世纪80年代由瑞典Atlas人冷却水，经过钢球，自管壳的上端溢出，用于降低温Copco公司提出，并对其作用机理进行了初步分析，用于度，防止吸能器过热。按每个钢球占据以直径为边长替代岩石进行各种凿岩试验，取得了满意的效果J，目前的单位立方体体积，则其填充系数为：①收稿日期：