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Simulaciones numéricas y experimentos sobre la ruptura de roca con un solo diente

Autores: Li, Heyuqiu; Wang, Jie; Mei, Qi; Huang, Kunlan; Luo, Qingyi; Dong, Jie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Simulaciones numéricas y experimentos sobre la ruptura de roca con un solo diente


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Eficiencia
Ruptura de roca
Herramienta de perforación
Velocidad de rotación
Tasa de avance
Vibración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La eficiencia de ruptura de roca de una herramienta de perforación afecta directamente los costos de producción y el progreso de la construcción de cimientos. Es esencial comprender el mecanismo de ruptura mecánica de la roca para mejorar la eficiencia de ruptura. En este estudio, se llevó a cabo una investigación de simulación dinámica de ruptura de roca en una broca, basada en la plataforma de simulación LS-DYNA. Además, se obtuvo la influencia de la velocidad de rotación del husillo y la tasa de avance en la fuerza de la broca en el proceso de ruptura de roca. También se analizó la influencia de la velocidad de rotación del husillo y la tasa de avance en la vibración de la broca. El contenido de la investigación teórica y de simulación presentada fue verificado a través de experimentos. Se llegaron a las siguientes conclusiones: primero, la fuerza de reacción que la roca ejerce sobre la broca presenta una ley según los diferentes tipos de roca y los parámetros del proceso de perforación. Con el aumento de la velocidad de rotación, la fuerza de reacción axial disminuye. Con el aumento de la tasa de avance, la fuerza de reacción axial aumenta. El efecto del tipo de roca sobre la fuerza de reacción axial es no lineal. En segundo lugar, la influencia de la velocidad de rotación del husillo y la tasa de avance sobre la vibración de la broca también presenta una ley durante la ruptura de roca. Cuando la cantidad de avance es constante, la vibración transversal disminuye y la vibración axial se intensifica a medida que aumenta la velocidad de rotación. Cuando la velocidad de rotación es constante, a medida que aumenta el avance, la vibración transversal disminuye y la vibración axial se intensifica. Los resultados de la investigación proporcionan una base teórica para seleccionar los parámetros del proceso de perforación y para mejorar la eficiencia de ruptura de roca.

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