Vizualizări: 0 Autor: Kun Tang Data publicării: 2026-01-12 Origine: Jinan YZH Machinery Equipment Co., Ltd.
Granitul este unul dintre cele mai abrazive și durabile materiale de pe Pământ. Folosit pe scară largă în construcții și minerit, densitatea sa mare și integritatea structurală îl fac o resursă premium, dar și un coșmar de procesat.
Pentru operatorii de cariere și managerii de mine, provocarea este simplă: de câtă forță este de fapt necesară pentru a o sparge?
Subestimarea energiei necesare duce la oboseala echipamentelor și la rate scăzute de producție. Supraestimarea acestuia are ca rezultat un consum inutil de combustibil și „amenzi” excesive (deșeuri de praf). Acest ghid explică fizica din spatele procesului și oferă o metodă pentru a calcula energia de impact optimă pentru operațiunea dumneavoastră.
Înainte de a rula numerele, trebuie să înțelegeți materialul. „Specibilitatea” rocii este determinată de trei factori cheie:
Rezistența la compresiune (MPa): Aceasta este rezistența rocii la rupere sub compresie. Granitul variază de obicei de la 100 MPa la 250 MPa (14.500 – 36.000 psi).
Duritatea Mohs: Granitul se află de obicei între 6 și 7 pe scara Mohs, ceea ce înseamnă că este foarte abraziv pentru uneltele din oțel.
Tenacitate (rezistență): Spre deosebire de calcarul fragil, granitul are o structură cristalină care absoarbe energie. Este nevoie de o lovitură „ascuțită” de mare viteză pentru a iniția o fractură.
Regula generală: cu cât este mai mare MPa, cu atât este mai mare energia de impact (jouli) necesară per lovitură pentru a iniția o fisură.
În timp ce calculele exacte ale fizicii depind de compoziția minerală specifică, experții din industrie folosesc o corelație între volumului rocii , duritatea și energia de spargere..
Energia ($E$) necesară pentru a sparge o rocă este proporțională cu volumul acesteia ($V$) și cu energia sa specifică de rupere ($W$).
E≈V×K×σE≈V×K×σ
$V$ = Volumul rocii (m³)
$K$ = Coeficient de rezistență (bazat pe integritatea rocii/fisuri)
$sigma$ = Rezistența la compresiune (MPa)
Să calculăm cerințele pentru un bolovan supradimensionat tipic dintr-o carieră.
Scenariu: trebuie să spargeți un bloc de 1 metru cub (1m³) de granit solid, necrăpat.
Duritate rock: 200 MPa (rezistență ridicată).
Țintă: doriți să împărțiți asta în lovituri minime.
Pasul 1: Determinați clasa de impact Pentru roci dure (>150 MPa), aveți nevoie, în general, de un spartor capabil să furnizeze o densitate mare de energie de impact.
Standard industrial: Pentru a sparge eficient granitul de 200 MPa, aveți nevoie de aproximativ 3.000 până la 5.000 de Jouli per lovitură pentru a iniția o fractură adâncă.
Pasul 2: Ajustați pentru starea stâncii (factorul 'K')
Solid Rock: Necesită 100% energie.
Rocă fisurată/crăpată: necesită ~60% energie.
Pasul 3: Selectați întrerupătorul Dacă calculul dvs. arată că aveți nevoie de lovituri consistente de peste 4.000 de joule, un atașament mic de excavator va eșua. Ai nevoie de un sistem rezistent.
Odată ce ați calculat dificultatea stâncii, trebuie să o potriviți la mașină.
Utilizarea unui spărgător cu energie insuficientă pe granit provoacă daune „de ardere în gol” — pistonul lovește unealta, dar unealta nu pătrunde în rocă. Unda de șoc se reflectă înapoi în întrerupător, distrugând garniturile și tiranții.
Pentru aplicații staționare (cum ar fi curățarea unui concasor primar), cea mai eficientă soluție este a Sistem de braț pe piedestal.
Poziționare consecventă: spre deosebire de un excavator mobil, un braț cu piedestal poate poziționa unealta la unghiul perfect de 90 de grade. Acest lucru asigură că 100% din energia de impact calculată este transferată către stâncă, fără a se pierde în loviturile cu privirea.
Clasă de rezistență grea: brațele YZH cu piedestal sunt proiectate pentru a găzdui ciocane hidraulice de clasă grea capabile să furnizeze puterea mare Joule necesară pentru granitul de peste 200 MPa.
Condițiile din lumea reală diferă adesea de cele din laborator. Ajustați-vă cerințele energetice pe baza:
Densitate: Granitul este dens (~2,7 g/cm³). Rocile mai dense absorb mai multă energie valurilor, necesitând o viteză de impact mai mare.
Abrazivitate: Conținutul ridicat de silice din granit uzează vârful sculei. O unealtă tocită necesită cu 30% mai multă energie pentru a sparge aceeași piatră decât o unealtă ascuțită.
Temperatura: La frig extrem, oțelul devine casant. În timp ce energia necesară pentru spargerea rocii rămâne similară, echipamentul trebuie încălzit pentru a furniza acea energie în siguranță.
Calcularea energiei de impact necesară pentru granit nu este doar un exercițiu de matematică; este o strategie de economisire a costurilor.
Pentru granit dur (200 MPa+), „ghicirea” duce la deteriorarea echipamentului. Înțelegând relația dintre rezistența la compresiune și joulii de impact , puteți selecta instrumentul potrivit pentru lucrare.
Dacă operațiunea dumneavoastră se ocupă de granit de duritate mare la concasorul primar, este posibil ca un spartor mobil standard să nu fie suficient. Investind într-o dimensiune corectă Sistemul Pedestal Boom vă asigură că aveți întotdeauna puterea necesară la robinet pentru a vă menține linia de producție în mișcare.
Î1: Cum se compară granitul cu calcarul în ceea ce privește energia de rupere necesară?
R: Granitul este semnificativ mai dur. Calcarul are de obicei o rezistență la compresiune de 30-80 MPa, în timp ce granitul variază de la 100-250 MPa. De obicei, aveți nevoie de un spărgător cu de 2 până la 3 ori energia de impact pentru granit, comparativ cu calcarul de aceeași dimensiune.
Î2: Pot folosi un spartor mai mare pentru a sparge granitul mai repede?
R: Da, dar cu prudență. Folosirea unui spărgător care este prea puternic pentru dimensiunea rocii poate cauza pericole de „rocă zburătoare” și daune excesive prin vibrații la transportor sau braț. Scopul este de a potrivi energia cu rezistența rocii.
Î3: Cum știu dacă întrerupătorul meu actual are suficientă energie?
R: Urmăriți instrumentul. Dacă unealta pătrunde în rocă în 3-5 secunde de la funcționare, energia este suficientă. Dacă unealta se supraîncălzește și roca creează doar praf alb fără a se crăpa după 10 secunde, energia ta de impact este prea mică.
Î4: Forma sculei (daltă) afectează calculul energiei?
A: Da. Pentru granit (dur și abraziv), o unealtă tocită sau cu pană este adesea preferată în detrimentul unui punct moil. Pena direcționează energia pentru a diviza structura cristalină naturală, scăzând efectiv energia totală necesară pentru a crea o fractură.
