Боржин чулууг бутлахад шаардагдах нөлөөллийн энергийг хэрхэн тооцоолох вэ: Үр ашгийн хамгийн сайн арга

Боржин чулуу бол дэлхий дээрх хамгийн элэгдэлд тэсвэртэй, удаан эдэлгээтэй материалын нэг юм. Барилга, уул уурхайд өргөн хэрэглэгддэг, өндөр нягтрал, бүтцийн бүрэн бүтэн байдал нь үүнийг дээд зэрэглэлийн нөөц төдийгүй боловсруулахад хар дарсан зүүд болгодог.

Ил уурхайн операторууд болон уурхайн менежерүүдийн хувьд тулгамдсан асуудал маш энгийн: Үүнийг эвдэхийн тулд хэр их хүч хэрэгтэй вэ?

Шаардлагатай эрчим хүчийг дутуу үнэлэх нь тоног төхөөрөмжийн ядаргаа, үйлдвэрлэлийн хурд бага зэрэгт хүргэдэг. Үүнийг хэтрүүлэн үнэлэх нь шаардлагагүй түлш зарцуулж, хэт их 'торгууль' (хог хаягдал тоос) үүсгэдэг. Энэхүү гарын авлага нь үйл явцын цаадах физикийг тайлбарлаж, таны үйл ажиллагааны оновчтой нөлөөллийн энергийг тооцоолох аргыг өгдөг.

1. Боржингийн физик шинж чанарын тухай ойлголт

Тоонуудыг ажиллуулахын өмнө та материалыг ойлгох ёстой. Чулуулгийн 'хаграх чадвар' нь гурван үндсэн хүчин зүйлээр тодорхойлогддог.

1. Шахалтын бат бэх (МПа): Энэ нь шахалтын үед чулуулгийн эвдрэлийг эсэргүүцэх чадвар юм. Боржин чулуу нь ихэвчлэн 100 МПа-аас 250 МПа (14,500 - 36,000 psi) хооронд хэлбэлздэг.

2. Мохын хатуулаг: Боржин чулуу нь ихэвчлэн 6-7 хооронд байдаг бөгөөд энэ нь ган багажийг маш их зүлгүүрт хүргэдэг. Мохсын масштабаар

3. Бат бөх чанар: Боржин нь хэврэг шохойн чулуунаас ялгаатай нь энерги шингээх талст бүтэцтэй. Энэ нь хугарлыг эхлүүлэхийн тулд 'хурц' өндөр хурдтай цохилтыг шаарддаг.

Үндсэн дүрэм: МПа өндөр байх тусам хагарал үүсгэхийн тулд цохилт бүрт шаардагдах нөлөөллийн энерги (Жоуль) их байх болно.

2. Шаардлагатай нөлөөллийн энергийг хэрхэн тооцоолох вэ: арга

Физикийн нарийн тооцоолол нь ашигт малтмалын тодорхой найрлагаас хамаардаг бол салбарын мэргэжилтнүүд хоорондын хамаарлыг ашигладаг. чулуулгийн эзэлхүүний , хатуулаг ба таслагч энергийн .

Үндсэн ойлголт

Чулууг хагалахад шаардагдах энерги ($E$) нь түүний эзэлхүүнтэй ($V$) болон хугарлын тусгай энергитэй ($W$) пропорциональ байна.

E≈V×K×σE≈V×K×σ

• $V$ = Чулуулгийн эзэлхүүн (м⊃3;)

• $K$ = Эсэргүүцлийн коэффициент (чулууны бүрэн бүтэн байдал/хагарал дээр үндэслэсэн)

• $sigma$ = Шахалтын хүч (МПа)

Практик тооцооллын жишээ

Ил уурхайн ердийн том хэмжээтэй чулуунд тавигдах шаардлагыг тооцоолъё.

• Хувилбар: Та эвдэх хэрэгтэй . 1 шоо метр (1м⊃3;) хэмжээтэй цул, хагараагүй боржин чулууг

• Чулуулгийн хатуулаг: 200 МПа (Өндөр хүч чадал).

• Зорилтот: Та үүнийг хамгийн бага цохилтоор хуваахыг хүсч байна.

Алхам 1: Нөлөөллийн ангиллыг тодорхойлох Хатуу чулуулгийн хувьд (>150 МПа) танд ерөнхийдөө өндөр цохилтын энергийн нягтыг дамжуулах чадвартай таслагч хэрэгтэй.

• Аж үйлдвэрийн стандарт: 200 МПа боржин чулууг үр дүнтэй бутлахын тулд хэрэгтэй . 3000-5000 Жоул гүн ан цавыг эхлүүлэхийн тулд нэг цохилтод ойролцоогоор

Алхам 2: Чулуулгийн нөхцөлийг тохируулах ('K' хүчин зүйл)

• Хатуу чулуулаг: 100% эрчим хүч шаарддаг.

• Хагарсан/хагарсан чулуулаг: ~60% эрчим хүч шаарддаг.

Алхам 3: Таслагчийг сонгох Хэрэв таны тооцоолол танд тогтмол 4000+ Жоуль цохилт хийх шаардлагатай гэж үзвэл жижиг экскаваторын бэхэлгээ бүтэлгүйтэх болно. Танд хүнд даацын систем хэрэгтэй.

3. Тоног төхөөрөмжийн сонголт ба хэрэглээ

Чулуулгийн хүндрэлийг тооцоолсны дараа та үүнийг машинтай тааруулах ёстой.

Эрчим хүчийг машинд тохируулах

Боржин дээр хангалттай эрчим хүчгүй таслагч ашиглах нь 'хоосон галлах' гэмтлийг үүсгэдэг—поршен нь багажийг цохих боловч багаж нь чулуулагт нэвтэрдэггүй. Цочролын долгион нь таслагч руу буцаж тусч, битүүмжлэл, бэхэлгээний савааг устгадаг.

Суурин хэрэглээний хувьд (анхдагч бутлуурыг цэвэрлэх гэх мэт) хамгийн үр дүнтэй шийдэл нь a Суурин ачааны систем.

Яагаад боржин чулуунд зориулсан суурин бөмбөрцөг байдаг вэ?

• Тогтвортой байрлал: Хөдөлгөөнт экскаватораас ялгаатай нь суурин бам нь багажийг төгс 90 градусын өнцгөөр байрлуулж чаддаг. Ингэснээр тооцоолсон цохилтын энергийг 100% чулууд руу шилжүүлж, харц цохиход алдагдахгүй.

• Хүнд даацын ангилал: YZH Суурин гулгуурууд нь 200+ МПа боржин чулуунд шаардагдах өндөр Жоулийн гаралтыг өгөх чадвартай хүнд ангиллын гидравлик алхуудыг байрлуулах зориулалттай.

4. Тооцоололд нөлөөлөх хүчин зүйлс

Бодит нөхцөл байдал нь ихэвчлэн лабораториос ялгаатай байдаг. Эрчим хүчний хэрэгцээгээ дараахь зүйлд үндэслэн тохируулна уу.

1. Нягт: Боржин чулуу нь нягт (~2.7 г/см⊃3;). Илүү нягт чулуулаг нь илүү их долгионы энергийг шингээдэг тул илүү их цохилтын хурд шаарддаг.

2. Зүлгүүр: Боржинд агуулагдах цахиурын өндөр агууламж нь багажны үзүүрийг элэгддэг. Мохоо багаж нь 30%-иар илүү эрчим хүч шаарддаг. хурц үзүүртэй багажнаас

3. Температур: Хэт хүйтэнд ган хэврэг болдог. Чулууг хагалахад шаардагдах эрчим хүч ижил хэвээр байгаа ч энэ энергийг аюулгүй хүргэхийн тулд төхөөрөмжийг халаах шаардлагатай.

Дүгнэлт

Боржингийн шаардлагатай нөлөөллийн энергийг тооцоолох нь зөвхөн математикийн дасгал биш юм; Энэ нь зардал хэмнэх стратеги юм.

Хатуу боржингийн хувьд (200 МПа+) 'таамаглах' нь тоног төхөөрөмжийн эвдрэлд хүргэдэг. хамаарлыг ойлгосноор Шахалтын хүч ба нөлөөллийн Жоулийн та тухайн ажилд тохирох хэрэгслийг сонгох боломжтой.

Хэрэв таны үйл ажиллагаа өндөр хатуулагтай боржин чулууг анхдагч бутлуурт хийж байгаа бол стандарт хөдөлгөөнт таслагч хангалтгүй байж магадгүй юм. Зөв хэмжээтэй хөрөнгө оруулалт хийх Суурийн ачааны систем нь үйлдвэрлэлийн шугамыг хөдөлгөхөд шаардлагатай хүчийг цорго дээр байнга байлгах боломжийг олгодог.

Түгээмэл асуултууд (Байнга асуудаг асуултууд)

Асуулт 1: Боржин чулууг шохойн чулуутай харьцуулахад шаардлагатай бутлах энергийн хувьд ямар байдаг вэ?

Х: Боржин чулуу нь хамаагүй хатуу. Шохойн чулуу нь шахалтын бат бэх нь ихэвчлэн 30-80 МПа байдаг бол боржин чулуу нь 100-250 МПа хооронд хэлбэлздэг. Танд ихэвчлэн ижил хэмжээтэй шохойн чулуутай харьцуулахад боржингийн цохилтын эрчим хүч 2-3 дахин их байдаг таслагч хэрэгтэй.

Асуулт 2: Боржин чулууг хурдан бутлахын тулд илүү том таслагч ашиглаж болох уу?

Хариулт: Тийм ээ, гэхдээ болгоомжтой. Чулуулгийн хэмжээнээс хэт хүчтэй таслагчийг ашиглах нь 'нисдэг чулуулаг' аюулыг үүсгэж, тээвэрлэгч эсвэл бөмбөрцөгт хэт их чичиргээний гэмтэл учруулж болзошгүй. Зорилго нь энергийг чулуулгийн эсэргүүцэлтэй тааруулах явдал юм.

Асуулт 3: Миний одоогийн таслагч хангалттай эрчим хүч байгаа эсэхийг яаж мэдэх вэ?

Х: Хэрэгслийг ажигла. Хэрэв багаж нь үйл ажиллагаа явуулснаас хойш 3-5 секундын дотор чулуулагт нэвтэрч байвал эрчим хүч хангалттай. Хэрэв багаж хэт халж, чулуу 10 секундын дараа хагаралгүйгээр цагаан тоос үүсгэдэг бол таны цохилтын энерги хэтэрхий бага байна.

Асуулт 4: Багажны хэлбэр (цүүц) нь эрчим хүчний тооцоололд нөлөөлдөг үү?

Х: Тийм ээ. Боржингийн (хатуу, зүлгүүрийн) хувьд мохоо эсвэл шаантаг багажийг ихэвчлэн гөлгөр цэгээс илүүд үздэг. Шаантаг нь байгалийн талст бүтцийг хуваахад энергийг чиглүүлж, ан цав үүсгэхэд шаардагдах нийт энергийг үр дүнтэй бууруулдаг.