Bekeken: 0 Auteur: Kun Tang Publicatietijd: 2026-01-12 Herkomst: Jinan YZH Machinery Equipment Co., Ltd.
Graniet is een van de meest schurende en duurzame materialen op aarde. Het wordt veel gebruikt in de bouw en mijnbouw en door zijn hoge dichtheid en structurele integriteit is het een hoogwaardige hulpbron, maar ook een nachtmerrie om te verwerken.
Voor steengroeve-exploitanten en mijnbeheerders is de uitdaging eenvoudig: hoeveel kracht is er eigenlijk nodig om de mijn te breken?
Het onderschatten van de benodigde energie leidt tot vermoeidheid van de apparatuur en lage productiesnelheden. Een overschatting ervan resulteert in onnodig brandstofverbruik en buitensporige 'boetes' (afvalstof). Deze gids legt de fysica achter het proces uit en biedt een methode om de optimale impactenergie voor uw bedrijf te berekenen.
Voordat u de cijfers uitvoert, moet u de stof begrijpen. De ‘breekbaarheid’ van gesteente wordt bepaald door drie sleutelfactoren:
Druksterkte (MPa): Dit is de weerstand van het gesteente tegen breuk onder druk. Graniet varieert doorgaans van 100 MPa tot 250 MPa (14.500 – 36.000 psi).
Mohs-hardheid: Graniet ligt meestal tussen 6 en 7 op de schaal van Mohs, wat betekent dat het zeer schurend is voor stalen gereedschappen.
Vasthoudendheid (taaiheid): In tegenstelling tot broze kalksteen heeft graniet een kristallijne structuur die energie absorbeert. Er is een 'scherpe' klap met hoge snelheid nodig om een breuk te veroorzaken.
De vuistregel: Hoe hoger de MPa, hoe hoger de impactenergie (Joules) die per slag nodig is om een scheur te veroorzaken.
Hoewel exacte natuurkundige berekeningen afhankelijk zijn van de specifieke minerale samenstelling, gebruiken experts uit de industrie een correlatie tussen van het steenvolume , de hardheid en de brekerenergie..
De energie ($E$) die nodig is om een rots te breken is evenredig met het volume ($V$) en de specifieke breukenergie ($W$).
E≈V×K×σE≈V×K×σ
$V$ = Volume van het gesteente (m³)
$K$ = Weerstandscoëfficiënt (gebaseerd op rotsintegriteit/scheuren)
$sigma$ = Druksterkte (MPa)
Laten we de vereisten berekenen voor een typisch extra groot rotsblok in een steengroeve.
Scenario: Je moet een blok van 1 kubieke meter (1m³) massief, ongescheurd graniet breken.
Rotshardheid: 200 MPa (hoge sterkte).
Doel: Je wilt dit in minimale slagen verdelen.
Stap 1: Bepaal de impactklasse Voor hard gesteente (>150 MPa) hebt u doorgaans een breker nodig die een hoge impactenergiedichtheid kan leveren.
Industriestandaard: Om 200 MPa graniet effectief te verbrijzelen, heb je ongeveer 3.000 tot 5.000 Joule per slag nodig om een diepe breuk te veroorzaken.
Stap 2: Aanpassen aan de staat van het gesteente (de 'K'-factor)
Massief gesteente: vereist 100% energie.
Gescheurd/gebarsten gesteente: Vereist ~60% energie.
Stap 3: Selecteer de breker Als uit uw berekening blijkt dat u consistente slagen van meer dan 4.000 Joule nodig heeft, zal een klein graafmachinehulpstuk falen. Je hebt een robuust systeem nodig.
Nadat je de moeilijkheidsgraad van de rots hebt berekend, moet je deze afstemmen op de machine.
Het gebruik van een breker met onvoldoende energie op graniet veroorzaakt schade door 'onbedoeld schieten': de zuiger raakt het gereedschap, maar het gereedschap dringt niet door de rots. De schokgolf wordt teruggekaatst in de breker, waardoor afdichtingen en trekstangen worden vernietigd.
Voor stationaire toepassingen (zoals het ruimen van een primaire breker) is de meest efficiënte oplossing: Voetstukboomsysteem.
Consistente positionering: In tegenstelling tot een mobiele graafmachine kan een voetstukgiek het gereedschap in de perfecte hoek van 90 graden positioneren. Dit zorgt ervoor dat 100% van de berekende impactenergie wordt overgebracht naar de rots, en niet verloren gaat bij vluchtige slagen.
Zwaar uitgevoerde klasse: YZH-voetstukgieken zijn ontworpen voor hydraulische hamers van zware klasse die in staat zijn de hoge joule-opbrengst te leveren die nodig is voor 200+ MPa graniet.
De omstandigheden in de praktijk verschillen vaak van die in het laboratorium. Pas uw energiebehoefte aan op basis van:
Dichtheid: Graniet heeft een hoge dichtheid (~2,7 g/cm³). Dichtere rotsen absorberen meer golfenergie, waardoor een hogere botssnelheid nodig is.
Schuurvermogen: Een hoog silicagehalte in graniet verslijt de gereedschapspunt. Een stomp stuk gereedschap heeft 30% meer energie nodig om hetzelfde gesteente te breken dan een scherp stuk gereedschap.
Temperatuur: Bij extreme kou wordt staal bros. Hoewel de benodigde energie om het gesteente te breken gelijk blijft, moet de apparatuur worden opgewarmd om die energie veilig te kunnen leveren.
Het berekenen van de vereiste impactenergie voor graniet is niet alleen maar een rekenoefening; het is een kostenbesparende strategie.
Voor hard graniet (200 MPa+) leidt 'gissen' tot kapotte apparatuur. Door de relatie tussen druksterkte en impact-joules te begrijpen , kunt u het juiste gereedschap voor de klus selecteren.
Als uw bedrijf graniet met een hoge hardheid verwerkt bij de primaire breker, is een standaard mobiele breekhamer mogelijk niet voldoende. Investeren in een juiste maat Pedestal Boom System zorgt ervoor dat u altijd over het nodige vermogen beschikt om uw productielijn in beweging te houden.
Vraag 1: Hoe verhoudt graniet zich tot kalksteen wat betreft de vereiste breukenergie?
A: Graniet is aanzienlijk harder. Kalksteen heeft doorgaans een druksterkte van 30-80 MPa, terwijl graniet varieert van 100-250 MPa. Normaal gesproken heb je een breker nodig met 2x tot 3x de impactenergie voor graniet vergeleken met kalksteen van dezelfde grootte.
Vraag 2: Kan ik een grotere breker gebruiken om graniet sneller te breken?
A: Ja, maar met voorzichtigheid. Het gebruik van een breker die te krachtig is voor de grootte van het gesteente kan leiden tot 'vliegend gesteente' en overmatige trillingsschade aan de drager of de giek. Het doel is om de energie af te stemmen op de weerstand van de rots.
Vraag 3: Hoe weet ik of mijn huidige stroomonderbreker voldoende energie heeft?
A: Bekijk het gereedschap. Als het gereedschap binnen 3-5 seconden na gebruik in de rots dringt, is de energie voldoende. Als het gereedschap oververhit raakt en het gesteente na 10 seconden alleen maar wit stof vormt zonder te barsten, is uw impactenergie te laag.
Vraag 4: Heeft de vorm van het gereedschap (beitel) invloed op de energieberekening?
EEN: Ja. Voor graniet (hard en schurend) wordt vaak de voorkeur gegeven aan een bot of wigvormig gereedschap boven een moerpunt. De wig stuurt de energie om de natuurlijke kristallijne structuur te splitsen, waardoor de totale energie die nodig is om een breuk te creëren effectief wordt verlaagd.
