Trosolwg ar Ymchwil Theoretig i Bwrdd Torri Carreg Hidrolegol

1.5 Trosolwg ar Ymchwil Theoretig i Bwrdd Torri Carreg Hidrolegol

Wrth weithio, mae gwasgedd olew y chamber gweithio'n newid yn aml dan reoliad y falf cyfeiriad; nid yw nodweddion y rhewyn yn y llwybr olew yn gallu cael eu trafod yn syml yn ôl theorïau trosglwyddo hidrolegol, ac mae angen defnyddio dadansoddiad theori chwyddo hidrolegol. Mae'r grym sydd yn weithio ar y pistyn a'r clogwyn yn codi o sero i ddegau i channoedd o megapasgwl mewn dim ond degau microsecond, cyn disgyn yn ôl i sero; mae'r ffyrdd y mae tonnau tensiwn yn trosglwyddo'r ynni yn pennu nad yw disgrifiad y broses gwaith yn gallu defnyddio theorïau seiclyr, mecaneg corffiau galed, a kinemateg. Mae egwyddor y peiriant taro yn perthnasol i broblemau damcaniaeth corffiau elastig, ac mae angen defnyddio theori tonnau i ddisgrifio'r broses drosglwyddo ynni'n uniongyrchol.

Yn seiliedig ar wahaniaethau mewn rhagdybiau sylfaenol a modelau mathemategol, mae ymchwil i dorri chwarel hydrolig yn syrthio i ddau gategori brwd: ymchwil i fodel lliniol a ymchwil i fodel anliniol.

1.5.1 Modelau Ymchwil Lliniol ar gyfer Torri Chwarel Hydrolig

Mae ymchwil llinol yn ymchwil idealus sydd wedi ei gynnal trwy linellu torwyr creigiau hydrolig nad ydynt yn llinol drwy ddefnyddio rhagdybiau — mae modelau llinol yn cael eu cynhyrchu dan yr amod o 'gwasanaeth cyson pwysedd olew hydrolig' ac yn anwybyddu rhai ffactorau. Mae sylfaen ymchwil yn y farn a gafodd ei gynllunio gan academwyr o'r Cyngres Sofiet, OdAlimov a SAbasov, yn eu llyfr 'Theori Strwythur Peiriant Gweithredu Trawiadol Hydrolig': 'Dan amodau sicrhau cyflymder terfynol trawiad penodol, mae rheoli pwysedd-cyfan-cyfartal yn y rheoli optimaidd â'r effeithlonrwydd uchaf.' Ar sail yr amod 'rheoli pwysedd cyson', cynlluniodd academwyr o'r Cyngres Sofiet y cynllun gwerthfach ar gyfer gweithredu grym trawiad uchaf. Yn seiliedig ar hyn, ymchwiliodd yr academwr Japaneg Nakamai a'i chyd-ymchwilyddion, wrth ystyried gwrthiant y gweithlif, i ymchwil theoretagol a chynllunio ar addasiad hyd y pistyn. Cyflwynodd Athro Li Dazhi o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing y syniad o gynllunio hyd optimaidd. Defnyddiodd Chen Yufan a'i chyd-ymchwilyddion modelau llinol o ddyfeisiau trawiad, gan ddefnyddio dadansoddi dimensiwn-llai â'r dull hyd optimaidd, i wneud dadansoddi dimensiwn-llai o baramedrau dyfeisiau trawiad, gan gael cyfres o fynegiadau perthnasol paramedrau i arwain gwaith cynllunio. Gwnaeth Athro Chen Dingyuan o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing dadansoddi dimensiwn-llai o dorwyr creigiau hydrolig gan ddefnyddio C = S/S_m (S: hyd gweithredu, S_m: hyd uchaf) fel newidyn cynllunio, ac fe wnaeth gael bod y parth effeithlonrwydd optimaidd yn C = 0.75 i 0.850. Gwnaeth Athro Wang Zheng o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing dadansoddi paramedrau cyflawn gan ddefnyddio amser t cyflymiad adferiad y pistyn fel newidyn cynllunio, ac fe wnaeth gael: pan fydd newid cyfaint y cyrraeddwr yn lleiaf, t = 0.406T; pan fydd y trawiad hydrolig yn lleiaf, t = 0.5T. Defnyddiodd Athro He Qinghua o Brifysgol Canol Deheuol y cyfernod nodweddiadol strwythurol y dyfais drawiad — cymhareb arwynebedd effeithlon y chamberau blaen a chamrau ôl y pistyn — fel newidyn cynllunio dimensiwn-llai i wneud cynllunio optimeiddio ar dyfeisiau trawiad. Oherwydd nad yw llawer o ymchwil llinol wedi ystyried y berthnasau cyfyngu gilydd rhwng y pistyn a'r folant sydd yn effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad y trawiad a statws y cyrraeddwr, nid oes modd iddynt adlewyrchu'n uniongyrchol y berthnasoedd rhwng nifer o baramedrau strwythurol yn y mecanwaith. Er bod eu harferiad ymchwil yn gymharol isel, gall eu canlyniadau adlewyrchu sylfaenol berthnasoedd effaith amryw ffactorau ar berfformiad, ac felly maent yn gwerthfach rhannol mewn ymchwil theoretagol a chynllunio.

1.5.2 Modelau Anlinol ar gyfer Torri Cerrig Hidrolegol

Fel system oludoriaeth mecanegol un-corff sydd yn gymharol typig a chymhleth, mae'r torrwr cerrig hidrolegol, fel systemau anlinol mewn meysydd eraill, yn cynnwys nifer fawr o ظواهر وانلينول وانماط. Mae'r ymchwil anlinol wedi ystyried ffactorau sy'n effeithio ar symudiad y torrwr cerrig hidrolegol yn fwy cyflawn, ac wedi dadansoddi cyflwr tensiwn y torrwr cerrig hidrolegol yn fwy cyflawn, ac wedi dod o hyd i setiau hafaliadau differol anlinol o urdd uchel i ddisgrifio ei batrymau symudiad. Ond mae'r hafaliadau'n anodd eu datrys, nid yw'r disgrifiad yn amlwg, ac yn bosibl eu datrys dim ond rhifadol trwy gyfrifiadur. Yn y blynyddoedd diwethaf, wrth i gwyddoniaeth a thechnoleg cyfrifiadurol datblygu ac wrth i feicrocyfrifiaduron fynd yn fwy poblogaidd, mae'r ymchwil i modelau mathemategol anlinol wedi derbyn mwy o sylw gan bobl.

Ers y ddechrau'r 1970au, fe wnaeth academwyr tramor gymhwyso cyfrifiadurau digidol i ymchwil i symudiad peiriannau taro ar glocyddion creigiau pneumaidd, gan gael canlyniadau sydd yn gymharol union. Yn 1976, roedd Masao Masabuchi, academwr o Japan, yn y cyntaf i ddefnyddio cyfrifiad mathemategol i astudio torwyr creigiau hydrolig, gan gynllunio model mathemategol ar gyfer dyfeisien profi taro hydrolig a defnyddio cyfrifiad iteriadol i ddod o hyd i gyflymder a meirwaith cam pŵer, cyn ei gymharu â gwerthoedd mesurad. Yn y 1980au, fe wnaeth academwyr o Japan, Takauchi Yoshio, Tanimata Shu a'u cydweithwyr, gweithio ar ymchwil anlinellol i berfformiad a dylunio torwyr creigiau hydrolig, gan gynllunio modeli dadansoddol addas ar gyfer asesu perfformiad a dylunio torwyr creigiau hydrolig, a theori deillio a dull dadansoddi ar gyfer y model dadansoddol. Yn 1980, cynlluniodd Li Dazhi a Chen Dingyuan o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing model mathemategol anlinellol gan ddefnyddio pwysedd y cyflwynydd fel pwysedd gweithio, ac fe wnaethant chwilio am atebion rhifol sefydlog. Yn 1983, fe wnaeth He Qinghua o Brifysgol Diwydiannol Canol De, yn ei waith 'Ymchwil i Symudiad Rhifol Torwr Creigiau Hydrolig', sefydlu model mathemategol cyflawn gan ddefnyddio'r dull newid cyflwr, a chynllunio'r 'Dull Cyfrifiad Cyflymiad Anghyson' (Dull PUA), gan gywiro gwallau ar bwyntiau newid cyflwr a gwella maint cywirdeb y symudiad. Yn 1987, sefydlodd y Professor Chen Xiaozhong a'r Athro Chen Dingyuan o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing model mathemategol anlinellol o mecanweithiau taro a ysgrifennodd rhaglenni symudiad yn BASIC, gan gael data symudiad sydd yn gymharol cyson â'r canlyniadau mesurad. Yn ystod gweithredu torwr creigiau hydrolig, oherwydd y pwysedd uchel, y cylch taro byr, a'r newid aml o llif olew, mae cwareli pwysedd newidol yn bodoli'n barhaus, felly pan mae olew hydrolig yn llifo trwy amrywiaeth o gwlwm, mae'n cynhyrchu swm mawr o boen, gan achosi tymhereddau lleol uchel a heintio perfformiad y dyfeisien taro a'r llygredd lleol; fodd bynnag, mae'r ymchwil yn y parth hwn yn dal i fod yn wag.

Oherwydd cymhlethdod symudiad torri carreg hydrolig, mae modelau anlinellol hefyd yn cael eu hadeiladu ar sail rhagdybiau penodol, felly nid oes gwahaniaeth fawr yn wirioneddol rhwng modelau llinellol a anlinellol o ran disgrifio natur hanfodol pethau — dim ond y dulliau datrys y model mathemategol sydd yn wahanol. Mae modelau llinellol yn defnyddio datrysiadau dadansoddol, tra bod modelau anlinellol yn gorfod defnyddio dulliau rhifol trwy gyfrifiadur i gael eu datrys. Gall y ddau un dim ond amcangyfrif patrymau symudiad y dyfeisien taro, ac er mwyn cael dulliau disgrifio mwy cywir, mae datblygiad dynamig llif cyfrifiadurol yn dal angen bod.

Rhaid nodi fod â datblygiad technoleg torri carreg hydrolig, yn enwedig â pherthnodiad torwyr carreg hydrolig cyfunedig hydrolig-gas a thorwyr carreg hydrolig sydd â nitrôg-echploedig, nad yw'r cyfrwng gweithio ar gyfer y torwr carreg hydrolig yn olew yn unig ond hefyd yn nheithr; ac mae cyflwyno nitrôg yn cynyddu'r anhawsterau a'r cymhlethdod o ymchwil theoretagol yn ychwanegol.

1.5.3 Ymchwil ar Gydrannau Allweddol Torwyr Carreg Hidrolegol

(1) Ymchwil ar y Pistyn

Mae'r cynllun a pherfformiad cyflawni'r pison taro yn pennu i raddau fawr ar berfformiad y dyfais taro. Mae academwyr Tsieineaidd wedi cynnal ymchwil sylweddol ar y pwnc hwn. Yr Athro Meng Suimin o Coleg Peirianneg Hydroelectric Gezhouba, gan adeiladu ar y model lliniol, defnyddiodd dadansoddi annhebygolrwydd i gynnal archwiliad cynnar ar effaith cyflymder adfer y pison ar baramedrau gweithredu'r toriadur carreg hydrolig. Yr Athro Liu Deshun o Coleg Peirianneg Xiangtan, yn ei erthyliad 'Cyfrifiad cyflymder adfer y pison toriadur carreg', fe wnaeth gymhwyso theori dynamig tonnau, ac ar sail dadansoddi egwyddorion gweithredu toriadur carreg, fe wnaeth gynnig ffurfiwlâu i beirniadu adfer y pison a chyfrifo cyflymder adfer y pison ar gyfer toriadurion carreg, gan ennill y casgliadau canlynol: ① Mae cyflwr adfer y pison a'i gyflymder adfer yn gysylltiedig â phriodweddau'r pison, y chisel, a'r carreg, ac nid yw eu heffaith yn annibynnol ond yn gysylltiedig. ② Dim honno, yr hafalwr llai sydd â chyfernod anlwytho'r carreg, yr uchelach yw cyflymder adfer y pison. Yr hafalwr llai sydd â'r rhif γ sydd yn nodi priodweddau llwytho'r toriadur carreg a'r carreg, yr uchelach yw cyflymder adfer y pison. ④ I gyrraedd effeithlonrwydd ddigon ideal o dorri carreg, pan fydd y dyfais taro'n cael ei gynllunio, y rhaid rheoli'r cyfernod nodweddiadol γ o fewn ystod 1 ≤ γ ≤ 2.

Mae'r diwydiant wedi ffurfio rhai canllawiau cynllunio pistons yn araf.

1) Rhaid i'r piston fod yn hirach ac yn lleihau newidion angenrheidiol yn y croesiad, er mwyn buddsoddiad effeithlonrwydd trosglwyddo ynni a bywgronniad y chisel.

2) Rhaid i arwynebedd y wyneb taro'r piston fod yn union yr un fath â neu'n agos at arwynebedd pen olaf y chisel, ac mae'n rhaid bod hyd pen taredig penodol, er mwyn buddsoddiad tonnau taro.

3) Ni chaniatir i'r piston symud o'i llawn gylchdro na thros-gylchdro niwstru'r strwyctyrau torgi yn y ddau ben.

4) Rhaid cynllunio dimensiynau'r pad hydrolic ar gyfer tanio gwag a hydoedd y torgi ar bob adran o'r piston yn ofalus.

5) Mae angen dewis cywir o deithiadau — rhaid i ddeithiad y piston gael perfformiad mecanegol uchel, harddwch arwyneb uchel, tynged da i'r craidd, a resistias rhag lliwio a tharo yn eitha da.

6) Rhaid penodi'r clirhad cydweddiad rhwng y pistyn a'r corff silindr yn rhesymol, gan ystyried colliadau gollwng a chywirdeb peiriannu'n gyfan gwbl. Yn gyffredinol, mae'r clirhad cydweddiad rhwng y pistyn a'r corff silindr yn 0.04 i 0.06 mm, ac mae'r clirhad cydweddiad rhwng y pistyn a'r swporth cylchog yn 0.03 i 0.05 mm.

(2) Ymchwil i'r foli dosbarthu

Ar hyn o bryd, defnyddir systemau piston sydd dan reoli â chyflwyniad gwerthoedd yn y rhan fwyaf o dorwyr creigiau hydrolig, ac mae'r symudiad piston cyfnewidiol uchelgyrraedd yn cael ei gyflawni trwy newid patrwm cyflenwi olew mewn cymylch penodol o'r dyfeisiad taro. Er bod y ffyrdd rheoli hyn yn syml i ryw fath, mae eu brosesiadau trosglwyddo'n gymhleth i ryw fath. Yn ystod broses newid y werthoedd, mae amser, cyflymder, siorwedd, defnyddio olew a pharameidiau eraill yn newid mewn camau, sydd yn gallu bod yn effeithio'n sylwadwy ar berfformiad y dyfeisiad taro. I'w hanalysu hyn, fe wnaeth Liu Wanling a'i chyd-awduron o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing, trwy ddamcaniaeth a phrofiad, ymchwilio arbennig i nodweddion y werthoedd rheoli mewn systemau taro hydrolig, gan gael y traciau symudiad go iawn o werth y dyfeisiad taro sydd dan astudio, gan adolygu'r patrymau o symudiad y werth cyfeiriad, a phenderfynu'r prif barameidiau o'r werth rheoli sydd yn effeithio ar berfformiad y dyfeisiad taro. Fe wnaeth Qi Renjun a'i chyd-awduron o Brifysgol Canol Deheuol ddadansoddiad damcaniaethol ar broses rheoli'r werth, ymchwiliad optimeiddio i strwythur a pharameidiau'r werth, ac fe wnaethant gael rhai casgliadau rheolaidd fuddiol; a gafodd eu targedu ar ymosodiad cyflymder a phenomena cavitation sydd yn bosibl yn ystod symudiad uchelgyrraedd y werth cyfeiriad, ac fe wnaethant gynnig datrysiadau effeithlon o leihau maint a siorwedd y spool werth tra bod diametr y llwybr olew yn cael ei godi'n addas. Fe wnaeth Liu Wanling a Gao Lanqing o Goleg Haearn a Steil Beijing, yn eu papur 'Analysis of the Dynamic Characteristics of the Directional Valve of a Hydraulic Rock Breaker — Simulation and Experimental Research', gan ddefnyddio rhaglennu BASIC, ymchwilio i wella'r nodweddion dinamig o'r werth, gan gasglu fod wrth i'r agorediad sero-drosdroi gynyddu, mae gwasgedd y cymylch ôl yn gostwng yn gyflym, mae gwaith y taro yn cynyddu, mae amlder y taro yn lleihau yn ychydig, ac mae effeithlonrwydd y dyfeisiad taro yn gwella; pan fydd yr agorediad sero-drosdroi yn rhy fawr, oherwydd y lleihau yn hyd y gosbaid ar ysgwydd y werth, mae gweithredu'r werth yn dod yn annhebygol.

(3) Ymchwil i gynhwysyddion

Mae'r cyflwynydd yn gydran bwysig o'r torrwr carreg oléwol, ac mae ei strwythur yn effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad y peiriant cyfan o'r torrwr carreg oléwol. Felly, wrth ymchwilio i berfformiad y torrwr carreg oléwol, gwnaethpwyd hefyd ymchwil i gyflwynyddion. Yn 1990, cynnalodd academwyr Japaneg Takauchi Yoshio, Tanimata Shu a chyd-awduron arbrofiadol a theoretagol, ac yn seiliedig ar y model dadansoddol a sefydlwyd, defnyddiwyd hafaliad y sefyllfa i gael y fformiwla cyfrifiadurol am gyfaint nitrôgên y cyflwynydd, a gwiriodd yr arbrofiad cywirdeb y fformiwla, gan darparu sylfaen theoretagol ar gyfer cynllunio'r cyflwynydd gorau. Yn 1986, gwnaeth Duan Xiaohong o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing, gan ddefnyddio'r dull paramedr crwm, sefydlu model dynamegol o gyflwynyddion celloedd uwch-gwasgedig, ac roedd defnyddio'r ddau ddull arbrofiadol a chyfrifiadurol i ddadansoddi nodweddion amlder y system cyflwynydd, trafododd y cysylltiad gorau rhwng y cyflwynydd a'r torrwr carreg oléwol, ac awgrymodd fod y parth gweithio gorau ar gyfer y dyfeisiad taro lle mae'r ymateb harmonaidd ail-ordd y cyflwynydd i newidiadau gwasgedig y system yn bennaf yn ynni. Yn 1986, cyhoeddodd Athro He Qinghua o Brifysgol Canol Deheuol erthyliad 'Oliw Adfer a Chyflwynydd Oliw Adfer o Mechanediau Taro Oléwol', gan nodi bod y pwysedd oléwol gweithio'r torrwr carreg oléwol yn dibynu yn bennaf ar lynges y rhannau symudol ei hun; hwn yw nodwedd sylweddol o'r torrwr carreg oléwol sydd yn ei wahanu oddi wrth beirniau oléwol cyffredin lle mae'r pwysedd oléwol gweithio yn dibynu yn bennaf ar y llwybr allanol. Mae'r pwysedd ôl-adfer yn bennaf yn y pwysedd oléwol anerchiol a ffurfiwyd gan yr oliw yn cyflymu wrth i pistons neu foliowau adfer yr oliw i'r phibell ôl-adfer; ac fe'i nodwyd fod, oherwydd bod llif y dyfeisiad taro yn wahanol i battern llif yr oliw yn y phibell ôl-adfer, bydd ymbelydriad yn digwydd pan fydd y llif sydd yn mynd i mewn i'r phibell ôl-adfer yn llai na llif yr oliw sydd yn symud yn y phibell ôl-adfer. Er mwyn lleihau pwysedd ôl-adfer anerchiol a dileu ymbelydriad ôl-adfer, cynnigir gosod cyflwynydd ôl-adfer yn y torrwr carreg oléwol, ac o hynny cynnigir dull cynllunio paramedrau cyflwynydd ôl-adfer. Yn y blynyddoedd diweddar, gwnaeth Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing ymchwil i nodweddion cysylltiad dynamegol cyflwynyddion y torrwr carreg oléwol, cyfansoddodd pecyn meddalwared symudiad HRDP, a llwyddodd i gael canlyniadau mewn cyfrifiadau dilysu ar nodweddion cysylltiad dynamegol gorau'r cyflwynydd.

(4) Ymchwil i ddyfeisiau atal tanio gwag a chynhwysyddion ynni adgofn chisel

Oherwydd y bydd ymddangosiad anhepgor o'r chisel a phroblemau tanio'n wag yn digwydd yn ystod gweithredu'r torrwr carreg oléwog, mae perfformiad y gweithio ar y ddyfais sydd yn ymddwyn fel ymddienni egni adferiad y chisel a'r ddyfais atal tanio'n wag yn effeithio'n sylweddol ar oes gwasanaeth y torrwr carreg oléwog. Yr Athro Meng Suimin, yn ei erthyliad 'Analiwsiad o Fuan Adferiad Piston Torrwr Carreg', ystyriodd yn systematig ffactorau adferiad pen y chisel ac ymchwelodd i ddulliau ymddienni egni adferiad y chisel. Liao Yide o Brifysgol Canol De, yn ei erthyliad 'Theori a Chynhyrchion Arbrofol ar Ddyfeisiau Cyffyrdd Tanio'n Wag Torrwr Carreg Oléwog', sefydlodd model mathemategol o broses y cyffyrdd tanio'n wag a gwnaeth ymchwil symudiadol. Dr. Liao Jianyong, yn ei erthyliad 'Theori Dylunio a Dylunio Cymhwyso Gyda Chyfrifiadur ar Dorrwyr Carreg Oléwog Aml-lefel', gwnaeth symudiad cyfrifiadurol a dylunio optimeiddio ar ddyfeisiau ymddienni egni adferiad y chisel a dyfeisiau atal tanio'n wag. Liu Deshun o Brifysgol Canol De, yn ei ddissertasiad doethorial 'Ymchwil i Ddynamiwg Tonau o Gynlluniau Taraw', defnyddiodd theori dynamiwg tonau, deallodd fformiwlâu cyfrifo i fuan adferiad pob rhan o'r cynllun taraw, ac awgrymodd fod modd defnyddio egni adferiad trwy ddylunio rhesymegol pob rhan o'r cynllun taraw. Datblygodd Adran Ymchwil Peiriannau Peirianneg Oléwog o Brifysgol Canol De ddyfais cyffyrdd tanio'n wag dwy lefel, sydd yn defnyddio'r gallu llawn ar y ddyfais ymddienni egni adferiad y chisel — cyrraeddiant ymchwil creadigol.

1.5.4 Ymchwil ar Ddechnoleg Tawnio Amlder, Tawnio Energi a Rheoli ar Bwrdd Torri Carreg Hidrolic

Gyda datblygiad dechnoleg torri carreg hidrolic, mae'r adeiladu yn y maes wedi rhoi gofynion newydd ar bwrdd torri carreg hidrolic. I wella effeithlonrwydd cynhyrchu'n effeithiol, gofynnir i'r bwrdd torri carreg hidrolic newid ei nerchiad effaith a'i amlder effaith yn seiliedig ar newidiadau mewn priodweddau'r carreg. Hynny yw, dan yr rhagdybiaeth o ddefnyddio'r gallu gosodol o'r peiriannau cludo i'r eithaf, pan fo'r carreg yn galedach, mae'r bwrdd torri carreg hidrolic yn cynhyrchu nerchiad effaith fwy ac amlder effaith is, tra bod y cyferbyniad yn cynhyrchu nerchiad effaith llai ac amlder effaith uwch, gan gyrraedd effeithlonrwydd cynhyrchu uwch. I gyrraedd y nodau uchod, gwnaethpwyd ymchwil eang yn ynglŷn â'r mater yn rhyngwladol a thu mewn.

O ymchwil theorethol ar breifiau creadigol hydrolig, gellir addasu eu cynhwysiad (energi taro a meintriad) yn bennaf drwy dri ffordd: ① addasu llif; ② addasu troelliad; ③ addasu pwysedd adborth. Ar hyn o bryd, mae'r rhan fwyaf o breifiau creadigol hydrolig cartref a dramor yn cynnwys troelliad sefydlog unigol yn unig — hynny yw, nid yw eu cynhwysiad yn addasadwy. Wrth hynny, os yw breifiau creadigol hydrolig o'r fath yn defnyddio'r modd o addasu llif i addasu eu cynhwysiad, er ei fod yn bosibl theorethemegol, nid yw'n gweithlon yn ymarferol. Oherwydd bydd newidiadau yn y llif yn achosi newidiadau cydamserol yn eu paramedrau cynhwysiad, ac felly ni fydd modd cyflawni addasiad annibynnol.

Er bod rhai cynhyrchwyr domestig a threthol wedi cynllunio a phrodu torrwr creigiau hydrolig â thrwydded newid, oherwydd eu bod yn defnyddio cyflwyniad cam-cam strwyctu rigyd ac yn anodd iawn eu defnyddio, gyda chanlyniadau gwael, nid yw'r defnyddwyr yn eu croesawu. I'r dosbarthiad adborth trwydded, mae'r paramedrau gweithredu allbwn yn cael eu haddasu yn bennaf trwy newid llif mewnbydd y system, neu trwy ychwanegu nifer o wallau signal adborth trwydded adfer, a thrwy reoli agor a chau pob un o'r wallau signal i addasu trwydded y pistyn, gan newid yr ynni taro a'r amlder taro'r torrwr creigiau hydrolig. Er enghraifft, y dril creigiau hydrolig tri-speed o Atlas-Copco sydd wedi ei gynhyrchu yn Sweden. Torrwyr creigiau hydrolig awtomatig cyfres YYG Prifysgol Canol De — sydd wedi'u cyfyngu gan y strwyctur, gall y prifbrawd hwn gael dim ond cyflwyniad cam-cam i baramedrau gweithredu'r torrwr creigiau hydrolig, a gan fod pwysedd a llif y system taro'n berthnasol i'r sgwâr un o'r llall, byddai cynydd ar yr un pryd yn yr ynni taro a'r amlder taro yn achosi newidiadau mawr iawn yn bwerau'r peiriant cymorth, gan gyfyngu ar ehangu'r ystod gweithredu a'r effeithlonrwydd gweithredu'r torrwr creigiau hydrolig. Disgrifiodd Athro Takashi Takahashi o Brifysgol Akita yn Japan, mewn papur, addasu lleoliad porthladd signal adfer i gyrraedd y nod o newid trwydded pistyn y torrwr creigiau hydrolig. Profion a brofodd fod pan mae trwydded y pistyn yn cynyddu 10%, er bod amlder y taro yn gostwng 8%, gall yr ynni taro gynyddu 12%, sydd wedi gwella'r effeithlonrwydd gweithredu a darparu tystiolaeth damcaniaethol a arbrofol ar gyfer cynllunio torrwyr creigiau hydrolig â thrwydded newid. Yr Athro He Qinghua o Brifysgol Canol De, yn ei waith 'Ymchwil i Beiriant Tarad Hydrolig â Thrwydded Newid', cymharodd sawl math o ddulliau newid cyflymder a dadansoddodd damcaniaethol berthnasoedd rhwng amryw o baramedrau gweithredu peiriannau tarad hydrolig â thrwydded newid a thrwydded newid cyflymder; mae'r canlyniadau'n cynnig arweiniad amlwg ar gyfer cynllunio a defnyddio torrwyr creigiau hydrolig â newid cyflymder. Mae'r llyfr hwn yn cyflwyno'r cysyniad o leihau paramedrau gweithredu'n annibynnol a'n anghamsgamog yn seiliedig ar egwyddor adborth pwysedd, ac yn cyflwyno'r cynnyrch newydd hwn o dorri creigiau hydrolig. Mae'n rheoli maint pwysedd adfer y pistyn i leihau yr ynni taro unigol y dyfeisien taro; ynghyd â rheoli llif y bom variadwy, mae'n leihau amlder y dyfeisien taro'n anghamsgamog, felly gall yr ynni taro a'r amlder taro gael eu leihau'n annibynnol a'n anghamsgamog o fewn ystod fawr o ran, tra bod newid yn bwerau'r peiriant cymorth yn faich. Ynghylch ymchwil damcaniaethol, cynllun strwycturol, a dulliau rheoli ar gyfer y math newydd hwn o beiriant tarad hydrolig, mae'r awduron wedi cynnal ymchwil ar ddyfeisiau tarad hydrolig â leihau annibynnol a anghamsgamog o yr ynni taro a'r amlder taro. Yn ei draethawd doethorial, 'Ymchwil i Grewr Creigiau Hydrolig Newydd â Rheoli Annibynnol a Anghamsgamog', torrodd Dr Zhao Hongqiang trwy'r dull traddodiadol o reoli adborth trwydded ar gyfer torrwyr creigiau hydrolig, a defnyddiodd dulliau rheoli adborth pwysedd a llif bom variadwy, ac felly cyflawnodd reoli annibynnol a anghamsgamog o yr ynni taro a'r amlder taro'r torrwr creigiau hydrolig. Gwnaeth Ding Wensi, yn ei draethawd doethorial, gwaith eang ar grewr creigiau sydd dan reoli gorfodol â dosbarthiad, sydd dan reoli gan foliogi newid cyflym, gan ddefnyddio gwasanaeth pwysedd nitrogen yn ôl y crewr fel newidyn rheoli, gan gyflawni addasu amlder a addasu ynni'n annibynnol ar gyfer y crewr. Defnyddiodd Zhang Xin, yn 'Ymchwil i System Dyfeisien Tarad Hydrolig Adborth Pwysedd Newydd â Threfniant Peiriant-Electroneg', foliogi newid cyflym rheoli gan microchips un-chip i gyflawni rheoli gan gyfrifiadur bach ar y dyfeisien taro. Cyflwynodd Yang Guoping, yn ei draethawd doethorial 'Ymchwil i Dyfeisien Tarad Hydrolig Pur-Hydrolig â Rheoli Annibynnol a Anghamsgamog o Amlder a Chyflawni Ynni', dyfeisien tarad gwybodus â chynllun rheoli pur-hydrolig sydd yn gallu cyflawni addasu anghamsgamog o yr ynni taro a'r amlder taro'r torrwr creigiau hydrolig trwy ddelwedd rheoli dosbarthiad tywll.

1.5.5 Cyflwr Presennol Ymchwil i Dechnoleg Seinio Torrwr Carreg Hidrolegol

O safbwynt cynllunio a datblygu cynnyrch, mae ymchwil i nodweddion damweiniol ar weithiannau yn cael ei wneud gorau yn ystod y cyfnod o ddatblygu a chynllunio'r cynnyrch. Mae seiniad ymatebol dynamaidd systemau rheoli hidrolegol yn parhau i fod yn faes o ymchwil sydd yn cael ei astudio'n barhaus gan yr diwydiant hidrolegol, ac hefyd yn un o'r cyfleoedd a ddefnyddir yn aml i astudio nodweddion ymatebol dynamaidd systemau rheoli.

Mae'r dull gweithio arbennig ar gyfer y torwr carreg olwynol yn pennu bod dadansoddiad a phrofiad symudiadol debygol yn rhaid i weithio fel sylfaen ar gyfer y ddyluniad theorethol a datblygu'r mecanwaith. Ar ôl i chyfrifiadurau ymddangos, cafwyd gorlwyddiad ar yr obstacl o ddibynio'n unig ar brofiad cynnyrch i gael canlyniadau cywir neu hyblyg o berfformiad symudiad y mecanwaith. Dechreuodd ymchwilwyr defnyddio amryw o ddefnyddiau i sefydlu modelau mathemategol sydd yn disgrifio'r drychiad olwynol a'r symudiad peiriannau taro, gan ddadansoddi prosesau newid y paramedrau ar gyfer y torwyr carreg olwynol trwy ddefnyddio technoleg symudiadol, a defnyddio technoleg prototip rhaglennu i symudoli prosesau symudiad y peiriannau taro. Ar ôl i ganlyniadau'r ddyluniad gael eu pennu, gall symudiad y mecanwaith gael ei deall yn glir ac ellir cyfrifo'r paramedrau perfformiad perthnasol, gan darparu llwybr da i leihau cylchoedd datblygu cynnyrch newydd, optimeiddio'r ddyluniad, a chynnal dadansoddiad perfformiad debygol.

Yn y 1960au a'r 1970au, dechreuodd academwyr tramor gymhwyso cyfrifiadurau digidol i waith modelu peiriannau taro. Cynhelodd y gwaith hwn gwasanaethau'r celloedd blaen a chynddaear fel newidynnau, cyfrifodd y llif o fewn a allan o bob porl, a'i gywiro â chyferiannau llif; yna fe wnaed defnydd o hafaliad cyflwr nwy a'r hafaliad cân egni, ac fe sefydlwyd hafaliadau micro-differol sydd yn disgrifio newidiadau cyflwr y cyflwr a'r pistyn; ar ôl gwneud rhai triniant amcangyfrifol o symudiad y falf, defnyddiodd y dulliau differol terfynol ar gyfer datrys rhifol. Roedd canlyniadau'r modelu, yn enwedig paramedrau perfformiad, yn agos iawn i werthoedd mesurad, gan gael canlyniadau bodloni. Yn Japan, rhoedden ymchwilwyr fwy o sylw ar sefydlu modelau cyfrifiadurol ar gyfer torwyr creigiau hydrolig penodol ar gyfer ymchwil, a chyflwyno paramedrau a gafwyd o brofiadau i'r modelu er mwyn optimeiddio paramedrau strwythurol, paramedrau taro, a pherfformiad torwyr creigiau hydrolig, gan gael arwynebedd porth olwg olwg optimaidd, cyfaint llwytho optimaidd y cyflwr, a'r arwynebedd sydd yn cynnal gwasanaeth cynddaear y torwr creigiau hydrolig cyfatebol. Tra'n cynnal y modelu, roedd ymchwilwyr Japan yn rhoi mwy o sylw i gymharu canlyniadau'r modelu â chanlyniadau profiadau arbrofol, ac yn cywiro'r modelau cyfrifiadurol yn ôl data'r profiadau. Wedi ystyried effaith siâp y pistyn taro ar ddull trosglwyddo'r egni, gwnaeth cwmni Sandvik hefyd gynllunio a datblygu rhaglen symudiad cyfrifiadurol yn y meysydd hwn. Gan ddefnyddio'r rhaglen hon: ① gall proses trosglwyddo'r egni o bob rhan o'r taro gael ei modelu; ② gall gwahanol gynlluniau pob cydran o'r system gael eu modelu; ③ dan amgylchiadau gwahanol o wrthrychau taro, gall effeithiau amrywiol gynlluniau ar drosglwyddo'r egni gael eu modelu. Nid yn unig mae rhaglen Sandvik yn sicrhau cynhyrchu'r cynhyrchion optimaidd, ond hefyd yn gallu mesur a deall gallu pob paramedr i effeithio ar y system taro a'r effaith a ganiateir gan newid rhai paramedrau ar effeithlonrwydd, ac yn darparu hynny i'r defnyddwyr fel offeryn cyfrifiadurol ymarferol a effeithlon.

Ar ôl y 1980au, dechreuodd ymchwil genedlaethol ar dechnoleg a chynhwysiad y modelu cyfrifiadurol hefyd. Sefydlodd academwyr Tsieineaidd fel Tian Shujun a Chen Yufan fodeli mathemategol gan ddefnyddio eu methodau eu hunain. Defnyddiodd Tian Shujun a'i gyd-awdurion graffiau cyswllt pŵer — techneg uwch o fodelu dynamegol — ynghyd â dulliau dadansoddi gofod statws, ac ymarferodd ymchwil bennaf ar feddalwedd modelu dynamegol i dorri carreg hydrolig sydd dan reoli llifwrth. Ymchwil hwn ymchwiliwyd i fodelu a rhaglennu modelu dynamegol i dorri carreg hydrolig, gan ddarparu dull a phwnc i lawer o raglennyddion modelu cyfrifiadurol nes ymlaen, fel Professor Zhou Zhihong o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Beijing, a arweiniodd ei fyfyrwyr Yan Yong a'i gyd-awdurion i ddefnyddio graffiau cyswllt pŵer i sefydlu hafaliadau dynamegol ar gyfer sawl math o bistonau torri carreg hydrolig, cleffau cyfeiriad a phob hafaliad llif hydrolig a'r hafaliadau cyflwr nwy; yna gompiwyr y rhaglenni modelu yn iaith gyfrifiadurol i wneud dadansoddiad ar brosesau newid statws prifol, megis gwasgedd y chamberi cynta a'r olaf, llif, symudiad a chyflymder y piston torri carreg hydrolig, gan ddarparu sylfaen ar gyfer ymchwil ymhellach ar effeithiau newid paramedrau torri carreg hydrolig ar ei berfformiad. Gyda'r datblygiad cyflym o gyfrifiaduron a thechnoleg meddalwedd, mae meddalwedd Matlab a AMEsim wedi eu defnyddio ar gyfer modelu a modelu cyfrifiadurol o systemau torri carreg hydrolig, gan ddarparu cefnogaeth theoretagol i leihau cylchoedd ymchwil a datblygiad a gwella ansawdd y cynlluniau ar gyfer modeli newydd.

1.5.6 Dulliau Ymchwil Arbrofol

Mae'r arbrofiad yn y modd sylfaenol yr yw pobl yn adnabod natur a thrawsffurfio'r byd gwrthrychol — yn crynhoi a'u hachosi o ddigwyddiadau a welir a data a mesurir trwy arbrofiad, yn dod o hyd i gysylltiadau a batrynnau mewnol, ac yn ffurfio theorïau. Mae'r arbrofiad yn wreiddiau'r theori; mae'r arbrofiad yn y cyfreithiwr unigol i wirio theorïau.

Mae paramedrau perfformiad effaith torrwr creigiau hydrolig yn awgrym pwysig ar gyfer mesur ei ddyluniad, lefel cynhyrchu a'i ansawdd. Gellir mesur y paramedrau prif yn yr holl achosion drwy fethodau arbrofol, ac yna mynegi'r canlyniadau mewn ffyrdd data, cromliniau neu siartiau. Mae cadarnhad perfformiad yn y brif ran yn ymwneud â mesur egni effaith, amlder effaith, gwasanaeth pwysedd a llif. Nid oes cyfleuniad safonau arbrofol rhyngwladol unedig ar hyn o bryd ar gyfer y dulliau mesur ar gyfer y paramedrau hyn. Mae'r dulliau arbrofol a ddefnyddir yn aml ar hyn o bryd ar gyfer profi perfformiad effaith torrwr creigiau hydrolig yn cynnwys: dull tonnau strwyth, dull gwahaniaeth symudiad photoelec, dull anwythiad electromagnetig, dull cyswllt, ffotograffio cyflym, dull diagram awgrym a dull egni, ac ati.

Mae'r dull tonnau straen yn ddull ar gyfer mesur ynni taro trwy fesur y tonnau straen a gynhyrchir ar y chisel pan fydd y pistyn taro'n taro'r chisel. Mae'r dull photoelectronig yn defnyddio egwyddor trosi photoelectronig; trwy sensör photoelectronig, gan gymryd safle'r pistyn taro fel mesuriad uniongyrchol i gael disgyrchiant symudiad y pistyn, ac yna cyfrifo pob paramedr perfformiad o'r dyfeisiau taro. Mae'r dull photoelectronig, fel dull profi nad yw'n cyffwrdd â'r gwrthrych, yn addas iawn ar gyfer peiriannau taro fel torwyr creigiau hydrolig sydd â sioriau pistyn hir, diametrau mawr a'u cyflymder uchel. Mae'r dull anwythiad electromagnetig yn defnyddio system sensör anwythiad electromagnetig sydd wedi'i gomposwyd o barc magnetig sydd wedi'i osod ar y pistyn taro a coil heligol sydd wedi'i osod ar y corff, yn defnyddio'r grym electromotydd anwythiedig a gynhyrchir gan y coil wrth dorri llinellau'r cae magnetig wrth i'r parc magnetig symud yn ôl a rhag ofn â'r pistyn, ac yn cael cyflymder symudiad y pistyn yn seiliedig ar berthnaseb calibradu rhwng y grym electromotydd a chyflymder y taro, ac o hynny cyfrifo ynni taro'r pistyn.

Mae'r dull cyswllt yn ddull ar gyfer cyfrifo'r egni effaith gan ddefnyddio'r cyflymder terfynol y pistyn pan fo'n taro'r gwrthrych sydd dan y taro. Mewn profion perfformiad torrwr creigiau, mae'r 4 dull uchod yn gymharol cyffredin; nid oes llawer o ddefnydd o ddulliau eraill yn ymarferol, naill ai oherwydd eu cymhlethdod gweithredol a'u cost uchel, naill ai oherwydd eu bod yn adlewyrchu'r sefyllfa symudiad y pistyn yn anghyflawn.

Rhaid nodi fod y dull tonnau pwysedd uchod yn addas yn unig ar gyfer profi dyfeisiau taro â phwysedd taro o ran fach iawn, fel driliau creigiau hydrolig a offer pneumaidd, ac mae'n anoddach iawn ei ddefnyddio i brofi dyfeisiau taro creigiau hydrolig mawr. Nid yw'r gallu profi unedau ymchwil penodol sydd yn astudio tonnau pwysedd yn gyffredinol yn fawr iawn, ac felly nid yw'n bosibl profi dyfeisiau taro creigiau hydrolig mawr; nid yw'r sŵn a'r chwyddo a gynhyrchir gan brofiadau mewn adeilad hefyd yn derbynol. Ynghylch y dull cyswllt, er ei fod yn syml i'w osod, nid yw'r canlyniadau'n digon cywir i'w hyrwyddo. Dim ond y dull anweithrediad electromagnetig ar gyfer profi dyfeisiau taro creigiau hydrolig sydd yn cael ei ystyried yn llawn o bob agwedd: gall ei ddefnyddio ar gyfer driliau creigiau hydrolig â phwysedd taro bach a dyfeisiau taro creigiau hydrolig mawr â phwysedd taro uchel; mae'n mesur uniongyrchriol cromlin cyflymder symudiad y pistyn, gan ganiatáu felly mesuriad dislechiad a chyflymiad y pistyn, sydd yn rhagorol defnyddiol i bobl sydd yn astudio patrymau symudiad y pistyn. Y diffyg unigol yw bod y bar magnetig yn hawdd i'w niweidio dan chwyddo pistyn uchel-amlder.

Dr. Ding Wensi o Brifysgol Canol De, yn ei ddissertasiad doethorial 'Ymchwil i System Cyfunedig Hidrolic Creadur Carreg Nitrogen-Echdyniadol â Adlewyrchiad Gwasanaeth Pwysau Newydd', cynnigodd dull newydd ar gyfer profi paramedrau allbwn dyfeisiad taro — y dull pwysau nwy. Defnyddir y dull hwn sensores pwysau i ddatrys effaith ar bwysau'r chamber nitrogen caeuedig sydd wedi'i osod yn y pen cefn y pistyn wrth symudiad y pistyn, ac yn ystod y cyfrifiadur pennir sianel y pistyn a'u cyflymder symudiad, gan gael felly'r ddau baramedr allbwn pwysig ar gyfer y dyfeisiad taro — egni taro a meintriad taro. O'i gymharu â'r dulliau traddodiadol ar gyfer profi, mae'r dull pwysau nwy nad yw'n cyffwrdd â'r rhaglen yn cynnig mantais o gwrdd cryfder resistas i grymiadau, llai o waith paratoi, mesur unwaith o egni a meintriad taro, calibradu hawdd, gwall bychan yn y paramedrau taro, a manwlachd uchel. Gall ei ddefnyddio nid yn unig fel dull mesur a thrin adnabod ar gyfer cynhyrchion labordy, ond hefyd ar gyfer profi ar-lein yn y gwaith go iawn yn hawdd. Mae wedi'i ddefnyddio yn rhaglen profi hidrolic cwmni Jingye a'i chyfri mewn safon diwydiannol 'Creadur Carreg Hidrolic'.

1.5.7 Ymchwil ar Ddirgryniad, Sŵn a Rheoli

Yn ogystal â'r egni taro, amlder y taro, a'r màs, mae'r awgrymiadau ar gyfer mesur perfformiad peiriannau taro hydrolig hefyd yn cynnwys sŵn, gwrthdrawiad corff y peiriant, a chyfradd defnyddio'r egni, sydd yn agweddau pwysig ar gyfer gwerthuso'r perfformiad cyffredinol. Wrth i'r ymwybyddiaeth am yr amgylchedd tyfu, mae gweriniaethau datblygedig yn rhoi cyfyngiadau yn rhagor a rhagor yn gatrawr ar sŵn offer. Er mwyn addasu at anghenion y farchnad, mae sŵn a gwrthdrawiad peiriannau taro hydrolig, yn ogystal â chynnal y llid, yn dod yn awgrymiadau pwysig o gystadleuaeth busnes yn achlysurol; ac mae technoleg eu rheoli nawr yn bwnc ymchwil pwysig. Mae cymdeithaswyr o wahanol wledydd yn cynnal ymchwil o safbwynt strwycturaidd a deunydd; strwyctural, mae mesurau fel cwlwmiau llinellol mewnol, dyfeisiau tawelu, neu ffoliau haearn sydd yn gwrthsefyll gwrthdrawiad wedi'u rhoi rhwng dwy haearn yn cael eu defnyddio i reoli gwrthdrawiad a sŵn. Mae cwmni Krupp wedi cyfarparu pob un o'i gynhyrchion canolig a bychan â deunyddiau sydd yn ychwanegu sŵn. Mae cwmni Rammer yn gosod pompa dwyrau uchel-gwasanaeth a phipellau atomised ar ei gynhyrchion newydd i gyrraedd effeithiau lleihau'r llid. Yn ogystal, mae defnyddio technoleg sensro i gyrraedd manbwyntio uniongyrchol peiriannau toriadau carreg hydrolig, drilio cwllau'n awtomatig, sefyll y chisel, a thynnu'r chisel yn ôl, a chyda'r gwrthrychau gweithio, adjustio'r egni taro a'r amlder taro'n awtomatig, ac ati.