中南大学学报（自然科学版）
中南大學學報（自然科學版）
중남대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF CENTRAL SOUTH UNIVERSITY
2012年
12期
4701-4706
,共6页
罗春雷%丁吉%宋长春%范增辉
囉春雷%丁吉%宋長春%範增輝
라춘뢰%정길%송장춘%범증휘
短螺旋钻头%入岩%随机载荷%数学模型
短螺鏇鑽頭%入巖%隨機載荷%數學模型
단라선찬두%입암%수궤재하%수학모형
为了揭示短螺旋钻头载荷随切削厚度和岩石接触强度变化规律,根据岩石的物理力学特性,结合单个镐型截齿切削破岩的工作机理和短螺旋钻头的结构特征,分析短螺旋钻头入岩工况下的受载情况;运用随机过程理论,建立短螺旋钻头随机载荷的数学模型.针对不同的岩石接触强度和钻头切削深度,借助MATLAB仿真求解钻头的扭矩和轴向力,采用数学统计方法对实测结果进行处理分析,并与理论值相比较.研究结果表明:理论求解的钻头扭矩和轴向力的幅值与均值和实际测试值都比较接近,且两者的变化规律一致；在切削厚度一定时,扭矩和轴向力的幅值和均值随着岩石接触强度的增大而迅速增大；在岩石接触强度一定时,扭矩和轴向力的幅值和均值也会随着切削厚度的增大而迅速增大.
為瞭揭示短螺鏇鑽頭載荷隨切削厚度和巖石接觸彊度變化規律,根據巖石的物理力學特性,結閤單箇鎬型截齒切削破巖的工作機理和短螺鏇鑽頭的結構特徵,分析短螺鏇鑽頭入巖工況下的受載情況;運用隨機過程理論,建立短螺鏇鑽頭隨機載荷的數學模型.針對不同的巖石接觸彊度和鑽頭切削深度,藉助MATLAB倣真求解鑽頭的扭矩和軸嚮力,採用數學統計方法對實測結果進行處理分析,併與理論值相比較.研究結果錶明:理論求解的鑽頭扭矩和軸嚮力的幅值與均值和實際測試值都比較接近,且兩者的變化規律一緻；在切削厚度一定時,扭矩和軸嚮力的幅值和均值隨著巖石接觸彊度的增大而迅速增大；在巖石接觸彊度一定時,扭矩和軸嚮力的幅值和均值也會隨著切削厚度的增大而迅速增大.
위료게시단라선찬두재하수절삭후도화암석접촉강도변화규률,근거암석적물리역학특성,결합단개호형절치절삭파암적공작궤리화단라선찬두적결구특정,분석단라선찬두입암공황하적수재정황;운용수궤과정이론,건립단라선찬두수궤재하적수학모형.침대불동적암석접촉강도화찬두절삭심도,차조MATLAB방진구해찬두적뉴구화축향력,채용수학통계방법대실측결과진행처리분석,병여이론치상비교.연구결과표명:이론구해적찬두뉴구화축향력적폭치여균치화실제측시치도비교접근,차량자적변화규률일치；재절삭후도일정시,뉴구화축향력적폭치화균치수착암석접촉강도적증대이신속증대；재암석접촉강도일정시,뉴구화축향력적폭치화균치야회수착절삭후도적증대이신속증대.
