[發明專利]建立巖石銑削力模型的方法和巖石銑削試驗裝置

在審

• 申請號: 202010011899.2
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111024504A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 蹤雪梅;王樹景;康凱旋;孫余
• 申請（專利權）人: 江蘇徐工工程機械研究院有限公司;徐州徐工基礎工程機械有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N33/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 馬艷苗

1.一種建立巖石銑削力模型的方法，其特征在于，包括：

對巖石的樣塊(4)進行侵入試驗，確定所述巖石的侵入強度；

基于所述巖石的侵入強度，確定所述巖石的銑削力計算模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于巖石的侵入強度，確定巖石的銑削力計算模型包括：

基于所述巖石的侵入強度，確定所述巖石的銑削法向力計算模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于巖石的侵入強度，確定巖石的銑削法向力計算模型包括：

將所述巖石的侵入強度與破巖工具侵入面積計算模型相乘，得到所述巖石的銑削法向力初步計算模型；

基于所述巖石的銑削法向力初步計算模型，確定所述巖石的銑削法向力計算模型。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在將所述巖石的侵入強度與所述破巖工具侵入面積計算模型相乘之前，所述方法還包括：

基于破巖工具旋轉銑削運動方程，確定所述破巖工具侵入面積計算模型。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于巖石的銑削法向力初步計算模型，確定巖石的銑削法向力計算模型包括：

基于所述巖石的旋轉銑削試驗，對所述巖石的銑削法向力初步計算模型進行修正，得到所述巖石的銑削法向力計算模型。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于巖石的旋轉銑削試驗，對巖石的銑削法向力初步計算模型進行修正包括：

基于所述巖石的旋轉銑削試驗測得的法向力試驗結果，以及基于所述巖石的銑削法向力初步計算模型計算得到的法向力計算結果，確定法向力速度補償系數；

通過將所述巖石的銑削法向力初步計算模型與所述法向力速度補償系數相乘，實現對所述巖石的銑削法向力初步計算模型的修正。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對某種巖石的樣塊(4)進行侵入試驗，確定巖石的侵入強度包括：

使破巖工具侵入所述樣塊(4)，并在破巖工具侵入所述巖石樣塊(4)的過程中測定所述破巖工具的下壓力及位移；

基于所述破巖工具的下壓力及位移，計算得到所述巖石的侵入強度。

8.根據權利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述基于巖石的侵入強度，確定巖石的銑削力計算模型包括：

基于所述巖石的侵入強度，確定所述巖石的銑削切向力計算模型。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于巖石的侵入強度，確定巖石的銑削切向力計算模型包括：

基于所述巖石的侵入強度、內摩擦角和粘聚力，確定所述巖石的銑削切向力計算模型。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，在基于所述巖石的侵入強度、內摩擦角和粘聚力，確定所述巖石的銑削切向力計算模型之前，所述方法還包括：

對所述樣塊(4)進行三軸壓縮試驗，測得所述巖石的內摩擦角和粘聚力。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所確定的巖石的侵入強度、內摩擦角和粘聚力，確定巖石的銑削切向力計算模型包括：

基于所述巖石的侵入強度，確定所述巖石的摩擦力，并基于所述巖石的內摩擦角和粘聚力，確定所述巖石的剪切破碎力；

基于所述巖石的摩擦力和剪切破碎力，確定所述巖石的銑削切向力計算模型。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于巖石的侵入強度，確定巖石的摩擦力包括：

將所述巖石的侵入強度與破巖工具侵入面積計算模型及所述巖石的摩擦系數相乘，得到所述巖石的摩擦力。