第八章冲击机构.ppt

§8-1冲击机构的功用、要求及类型一冲击机构的功用用于驱动冲击钻头破碎岩石,实现钻孔的目的,另外还可以利用它进行标贯试验和其它工作。;,方便的调节冲程及冲次;,改善动力机的工作条件;。三冲击机构的类型机械式曲柄连杆--游梁式类型超越离合器式气动离合--卷筒式液压式液压缸--游梁式液压缸--钢丝绳式§8-2曲柄连杆--游梁式冲击机构一、结构与工作原理该冲击机构是有工具卷筒、冲击齿轮、曲柄、连杆、游梁、压轮、导向轮、冲击钢丝绳等组成。钻进时动力机驱动动力轮回转,在动力轮的带动下,连杆作平面运动。连杆又拉动游梁绕固定铰支点上下摆动。游梁下摆,带动钢丝绳将钻头提离孔底;游梁上摆,压轮放松钢丝绳,钻头在重力的作用下落冲击孔底岩石,达到碎岩目的。动力轮连续回转,钻头则不断的冲击碎岩,而完成钻孔的目的。设游梁下摆时曲柄转过的角度为?2,游梁上摆时转过的角度为?1。由图中可以看出:对心式结构的?2=?1,而偏心式结构的?2>?1。偏心式结构对减小载荷波动有利,且有利冲击过程钻具的下落运动。曲柄连杆--游梁式冲击机构按照连杆与游梁的连接位置不同,可分为对心式和偏心式。见图。二、运动分析?????cossin)cos1(2rarvrs????将s代入s0式,即可得到b点(悬点)的位移s0,进而可得速度?0和加速a0的计算公式:?????cossin)cos1(2101010rllarllvrlls????s1ll0sbb1BB1设机构的有关尺寸如图所示。根据图示结构和尺寸可得:slls10?实际结构中的长度较大,且游梁的摆角很小,故B点的运动可用下列式子描述:l将两种曲柄连杆冲击机构悬点的运动的位移、速度、加速度曲线描绘到一副图中,则如下图所示:l三、钻头在孔内的运动规律钻头在冲击过程的下落运动,如果不考虑孔内的各种阻力,可以认为是匀加速运动。其运动行程可用下面的公式计算:221atSzt?由此可以看出钻头的运动规律和机构的运动规律是不一致的。孔内钻具的实际运动因受到孔壁的阻力、泥浆的粘度、岩粉的多少等因素的影响,其运动更为复杂。在钻具下落过程中,钻具的运动和机构的运动可能出现下列三种情况:??23??2?SABS123四、曲柄连杆-;;;,载荷的波动幅度较小;;。五、冲击机构有关参数的设计(一)冲击机构冲程与极限位置的计算由图中的关系可知:2222)()(erlerlh??????滑快在极限位置时,对应曲柄所夹的锐角为:rlerle????os?(二)冲次与冲程的关系钻头一次冲击循环所用的时间为:nttt6021???θrl