Основни параметри хидрауличне бушилице за стене: потпуна анализа енергије удара, брзине и тока

Сваки лист са спецификацијама хидрауличних бушилица за стене наведе три броја: енергију удара у џулу, фреквенцију удара у херцима и потребну проток у литрима у минути. Оно што лист не објашњава је да су ова три броја повезана кроз једну једначину, што значи да се не могу измерити изоловано. Потврда удара једнака је енергији удара помноженој по фреквенцији: P = E × f. Та снага се испоручује хидрауличним улазом: P_in = ΔP × Q. Однос ударне снаге према хидрауличкој улазној моћи је енергетска ефикасности то је број који заправо одређује колико горива које је спаљено од носача постаје корисна крсточина.

Дрифтери са идентичном енергијом удара у спису спецификација могу да имају веома другачије перформансе у пољу ако се њихова енергетска ефикасност разликује за 810 проценатних поена. 180-џуловски дривер са 50% ефикасности пружа исти користан ударни рад као и 162-џуловски дривер са 55,5% ефикасностиали први гори више горива и генерише више топлоте по метри бушилице. Број ефикасности скоро никада није објављен на листовима за спецификације. Овај чланак објашњава шта га покреће и како су три насловна параметра повезана са њим.

Енергија удара: кинетичка енергија на лицу рамена

Енергија удара дефинисана је као кинетичка енергија клизма у тренутку контакта са стаблом: E = 1⁄2 × m × v2. Маса гусака m је фиксирана по дизајну; брзина гусака v при удару је оно што хидрауличко коло контролише кроз притисак струје и површину бушице гусака. Виши притисак удар → бржи клип → већа енергија удараали само до тачке када реверсионски вентил још увек може да се мења синхронно са положајем клипа.

Када притисак удара прелази дизајниран временски опсег реверсирачког вентила, клиник стиже до стабла пре него што вентил заврши свој прекид. Две ствари се дешавају: предња комора још није потпуно повезана за повратак, тако да је упрт у спору на контакт, а остатак парцијалног притиска у предњој комори ствара секундарни ударац након што упрт одскочи. Оба ефекта смањују нето енергију удара упркос већим улазним притисцима. Истраживање на YZ45 дрифтерима са капаном је измерило енергетску ефикасност која је достигла врхунац од 12,813,6 МПа, где је ефикасност прешла 58,6%. Пре него што је протекло време притиска, ефикасност је опала.

Енергија удара поља обично је 1015% испод лабораторијске вредности. Лабораторско тестирање користи круту фиксну накит; операција на терену укључује у складу бушилице, несавршен контакт са камењем и стварне хидрауличке услове који се разликују од калибриране тестове. Дривер наведен на 200 Ј у каталогу даје приближно 170180 Ј на ногу у производњи.

Честитост удара: Где се енергија и брзина не уједностављају

Фреквенција (Хц) и енергија удара нису независне за дату хидрауличку улазну снагу. При константном притиску и протоку, већа фреквенција значи више удара у секунди, али мање акумулације енергије по удару (краћи удар клизма). Нижа фреквенција значи дужи ударац, више енергије по удару, мање удара у секунди. Истраживање на двојним демифтирачима показало је да варирање комбинације демифрације проток и силе за доње може померати фреквенцију удара са испод 30 Хц до изнад 45 Хц док се максимална снага бушења јавила на комбинацији Е × ф која је балансирала енергију по уда

Дизајн високе фреквенције (5080 Хц, типична енергија удара 3080 Ј) ефикасно буши меку до средњу стенову јер сваки ударац продире у управљану дубину и фреквенција покреће брзину напретка. Дизајн стандардне фреквенције (3045 Хц, 80300 Ј) ефикасно буши тврду стjenu јер сваки ударац мора да пређе праг почетка пукотине стене да би био продуктивану УЦС-у тврде формације изнад 150 МПа, повећање фреквенције без повећања енергије по уда

Проток уље: Покрив кола

Проток уља Q поставља горњу границу доступне ударне снаге из хидрауличког кола: P_available = ΔP × Q. Двотер који захтева 140 L/min на 180 бара који прима 110 L/min од носача ради на P_available = 180 × (110/1000) = 19.8 kW уместо дизајнираног 180 × Тај недостатак је невидљив на пекомеру за ударни притисак (који чита притисак кола, а не испоручену снагу), невидљив оператору (проникљење се осећа "нормално" у мекој формацији) и показује се само у праћењу метара по смењи према очекиваним стопама.

Акумулатор буфери несугласност између брзине испоруке пумпе и тренутне потражње проток дривер у пик циклуса удар. Када је презаред акумулатора на спецификацији8090 бара за акумулатор високог притиска, гасни јастук складишти уље током фаза ниске потражње и ослобађа га током пик потражње струје, изглађујући притисак кола. Подтисни акумулатор не може ефикасно да складишти или ослободи; ударни колац види таласни облик зуба пиле притиска, а не стабилан оперативни притисак, и и фреквенција конзистенција и енергија по удару пате.

Референтна табела за основне параметре

Зашто би требало да купите ефикасност

Када се упоређују два дрифтера за одлуку о набавци, однос ефикасности ударања према потрошњој улазној енергији говори вам више о трошковима рада него само број енергије удара. Дрифтер са 56% ефикасности троши 25,2 кВт да би испоручио 14,1 кВт ударног рада. Дрифтнер са 47% ефикасности троши 25,2 кВт да би испоручио 11,8 кВт - исто трошење горива, 19% мање корисне перкусије. На 2.000 сати удара годишње у руднику, та 19% разлика у корисним радним једињењима у трошковима челика за бушење, трошковима горива и метарима за дневну производњу.

Услове печатке су најчешћи неконтролисани покретач губитка ефикасности. Ударни затварач који заобилази 8% његовог дизајнираног диференцијала притиска смањује ефикасан ΔП за 8%, пропорционално смањујући Е, пропорционално смањујући ефикасност. Метар пише "нормално" јер мери притисак кола, а не стање затварања. Редовно узоркање уља за број честица и мониторинг температуре повратне уље ухватити ову деградацију пре него што постане видљива на тренду брзине проналаза. Хово снабдева комплети за запечатање ударних инструмената у ПУ и ХНБР за све главне платформе за скитање. Популне референце за модел на hovooseal.com.