凿岩机的性能试验方法
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2026-03-26 16:40
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1.适用范围
本标准是关于以压缩空气为动力的冲击回转式凿岩机的性能试验方法的规定。
备注:本标准中以﹛﹜示出的数值及单位,是用国际单位制(SI)表示的,列出以作参考。
2.试验项目
试验按照下列各项进行。
(1)耗气量;(2)冲击能;(3)冲击次数;(4)转速;(5)回转力;(6)注水量;(7)凿孔性能。
3.试验装置及测定器具
凿岩机性能试验所使用的试验装置及测定器具有以下各种。
3.1流量计
(1)孔板式流量计孔板式流量计是在测定流量的管路中,设计出与管路同心的锐边圆孔,其形状、尺寸由JIS B8341(积式压缩机试验及检查方法)中的6.3.1节给定。流量测定用管,其上游与下游的长度应分别是管径的12倍及3倍以上。管路内表面必须光滑顺直。
(2)浮子式面积流量计 在一个向上口径渐扩的圆形容器中置入浮子,从容器的下部向上部流入压缩空气,由于上下方产生的压力差而使浮子移动。浮子流量计即是根据浮子的移动量来测定压气流量的(参见图1)。

3.2冲击能试验装置
3.2.1油压式冲击能试验装置
该试验装置由柱塞、油缸和测量元件等构成。柱塞受冲后使油压上升,进而使测量元件产生变化,这种变化可用机械或电气的方法来记录(参见图2)。

3.2.2 应变波式冲击能试验装置
该试验装置由铁砧座、贴有应变片的凿岩机用钎杆、应变测定器及记录装置等组成。由于凿岩机的冲击,在凿岩机用钎杆中便会发生轴向应变,该装置就是用测定应变,该装置就是用测定应变来测冲击能的(参见图3)。

3.3 活塞速度测定装置
该装置是将位移测量杆安装于活塞上,把测量杆的位移与时间的关系用机械的、电气的或光学的方法进行记录,以进行活塞速度的测定(参见图4)。

3.4调谐振动计
它是由多个固有频率不同的振动片组合而成的,是利用测定频率与振动片频率一致时发生共振的原理来测定冲击次数的。
注:固有振动频率的校准,利用冲击能测试装置的记录来进行。
3.5转速测定仪
转速测定仪有转速表、示速器、光电式回转计等。也可以在凿岩机的回转部分,例如把接线器等邻接凿岩机用的钎杆上来进行测定。
3.6 回转力测定装置
测定回转力的仪器有普罗尼制动功率计、水功计、电功计等;也可以用油压式制动装置与转矩表组合的装置来进行测定。
3.7水量表
由压气产生内压使容器中的水流出,利用测定水面的移动量来测出水量;也可以使用累计水量计进行测定。
4.性能试验方法及测定方法
4.1一般事项
4.1.1 试验前准备好试验装置,被测机器必须进行必要的调整。
4.1.2 供测试的凿岩机必须施行注油和其它必要的准备。
4.1.3 试验至少进行两次,并且以平均值来表示试验值。
4.2 压缩空气压力的测定
供凿岩机使用的压缩空气压力,要在凿岩机运转中进行测定,其表压力应为5kgf/cm²{490kpa}。它要在从凿岩机进气口5m以内的管路中,按照JISB7505(布尔登管式压力计)所规定的压力计进行测定。在这部分管路中可不必考虑其配管及其它因素对压缩空气压力的影响。
4.3 耗气量的测定
压缩空气消耗量的测定,用孔板式流量计(或浮子式流量计进行。然后再把每分钟的压气流量换算成自由空气(温度20°C,绝对压力760mm(应为735mm一校者)汞柱高(98kPa})的容积消耗量(m³/min)。但是,按照3.1节所规定的流量计测定耗气量时,最好能在流量计的上游装设一个贮气罐。
注(1) 用孔板式流量计测定的场合,可根据J1SB 8341标准中给出的方法计算出耗气量。
4.4耗气量的修正
用浮子式面积流量计测定耗气量时,由于压缩空气的表压力、温度等不同,要按下式进行修正。

4.5 冲击能的测定
凿岩机活塞与凿岩机用钎杆冲撞瞬间所持有的冲击能(kgf·m{J}),可根据换算法或直接法进行测定。
4.5.1 油压式换算法
由3.2.1节所规定的油压式冲击能试验装置,是通过凿岩机用钎杆把凿岩机活塞的冲击能传给柱塞的,因此要根据试验记录与换算曲线求得冲击能。
4.5.2 应变波式换算法
由3.2.2节所规定的应变波式冲击能试验装置,是通过凿岩机冲击后在凿岩机用钎杆中发生的应变来测冲击能的,因此要根据试验记录与换算曲线求得冲击能。
4.5.3 测定条件
(1)凿岩机用杆的断面形状、尺寸及长度无特殊规定,试验时钎杆轴线要和活塞及柱塞轴线相一致,并使其与柱塞或受冲零件接触的一端完全接触,而且必须使前后左右保持稳定无晃动。
(2)对于3.2.2.场合的凿岩机用钎杆贴应变片的位置不作特殊的规定,但必须做到使弯曲应变能完全被消除。
(3)供气用橡胶软管要与JIS2002(凿岩机规格的表示标准)所规定的相同。
注 在实际测定冲击能时,最好能对杆施加回转阻力,但不加也是可以的。
4.5.4 换算曲线
(1)油压式换算曲线 用与性能试验时供试凿岩机活塞质量相等的冲击体,通过相同的凿岩机用钎杆来冲击柱塞,绘出冲击能与记录的关系换算曲线。
另外,在绘制换算曲线时,油缸中的油量及其温度,必须和进行性能试验时的相同。
注:绘制曲线所用的冲击体的质量与上述的不同时,应对测定结果加附注说明。
(2)应变波式换算曲线 把与性能试验时所用的贴有相同应变片的钎杆垂直立于铁砧上,在其上端用供试凿岩机活塞自由下落冲击钎杆,以确定出在钎杆中发生的应变的记录值与冲击能的关系的换算曲线(参见图5)。

4.5.5 直接法
在4.5.3(1)~(3)的条件下可用活塞速度测定装置,把活塞的位移及速度记录下来。在记录活塞位移的时候,要记录下在冲击瞬间位移的时间变化;在记录速度的时候,要根据冲击瞬间的速度来确定冲击速度。用下式可计算出冲击能:

4.6 冲击次数的测定
冲击次数是表示凿岩机活塞与凿岩机用钎杆每分钟的冲撞次数,它原则上可由4.5.2节或3.5.5节的记录结果求得,也可以根据凿岩机的振动或供气橡胶软管的振动用调谐振动计测出。
4.7转速的测定
凿岩机的转速是以凿岩机用钎杆每分钟的回转数表示的。由于该值随回转阻力发生变化,所以要以4.10节所规定的标准凿孔试验条件下的钎杆回转数来表示。
4.8 回转力(扭矩一-译者注)的测定
回转力(kgf·m){N·m}是把回转阻力从零逐渐增加,直至最后钎杆不能回转为止,则此时的回转阻力即为所求的回转力。
4.9 注水量的测定
用JISM2002(凿岩机规格的表示标准)中规定的橡胶软管向凿岩机供5kgf/cm²{490kPa}的压力水,此时凿岩机附属阀门全开,以水量计测定出每分钟流量(1/min)即定为凿岩机的注水量。但是,测定时不得安装凿岩机用钎杆。
4.10 标准凿孔试验
标准凿孔试验所用岩石为稻田、冈崎、仓桥岛等地产的花岗岩(萧氏硬度83~93,抗压强度1500~2300kgf/cm²{147~225MPa},岩机运转中的压气压力为5kgf/cm²{490kPa,所用钎杆、钎头按照附表。并且,应在供气量和给予的推力适当的情况下测定凿孔速度。
另外,在试验表中应记入岩石名称、供气压力、干湿类别、凿孔速度、钎杆断面形状及尺寸、钎杆长度及头形状等。


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