Определение энергетических параметров и совершенствование динамики ударных систем бурильных машин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.06, доктор технических наук Рындин, Владимир Прокопьевич

• Рындин, Владимир Прокопьевич
• доктор технических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор технических наук Рындин, Владимир Прокопьевич

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ В УДАРНЫХ СИСТЕМАХ БУРИЛЬНЫХ МАШИН

1.1. Основные пути развития буровой техники.

1.2. Проблемы совершенствования бурильных машин ударного действия.

1.3. Контроль энергетических параметров бурильных машин ударного действия.

1.4. Методы определения энергии и частоты ударов бурильных машин.

1.5. Определение энергетических параметров по импульсам упругой деформации штанги

1.6. Пути совершенствования вращательно-ударного бурения шпуров

1.7. Эффективность ударного способа разрушения породы при бурении шпуров.

Выводы

ГЛАВА 2. ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В УДАРНЫХ СИСТЕМАХ БУРИЛЬНЫХ МАШИН

2.1. Одномерная модель распространения волн при ударе.

2.2. Формирование ударных импульсов и передача энергии по штанге бурильной машины.

2.3. Расчет параметров ударного импульса, генерируемого цилиндрическим бойком.

Ш 2.4. Интегральный метод расчета параметров ударных импульсов.

2.5. Обобщенная амплитуда и длительность импульсов.

Выводы.

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ЭВМ ВОЛНОВЫХ УДАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В БУРИЛЬНЫХ МАШИНАХ

3.1. Основные положения.

3.2. Принципы построения вычислительной модели.

3.3. Геометрическая модель ударной системы.

3.4. Взаимодействие системы инструмент - горная порода.

Выводы.

ГЛАВА 4. УДАРНАЯ МОЩНОСТЬ, ЭНЕРГИЯ И ЧАСТОТА УДАРОВ БУРИЛЬНЫХ МАШИН

4.1. Определение энергетических параметров бурильных машин.

4.2. Общие требования к методу определения энергетических параметров ударных процессов.

4.3. Определение частоты и энергии удара

4.4. Структурная схема устройства ИЭУ

4.5. Определение энергетических параметров пневматических бурильных машин вращательно-ударного действия.

4.6. Особенности определения энергетических параметров гидроударников

4.7. Аналоговый интегратор с памятью

4.8. Устройство ИЭУ-1/4 для измерения частоты и энергии ударов.

4.9. Оценка ошибок измерения.

9 4.10. Определение энергетических параметров гидроударников.

4.11 .Токосъемник.

Выводы.

ГЛАВА 5. ЦИФРОВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Ф ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН

УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

5.1. Общие положения.

5.2. Аналого-цифровое преобразование сигналов.

5.3 Ввод информации в микро-ЭВМ.

5.4. Определение относительной деформации штанги.

• 5.5. Блок-схема измерительной системы.

5.6. Ввод информации со штанги бурильной машины в ПК.

5.7. Внешние устройства интерфейса.

5.8. Использование звуковых карт для ввода аналоговых сигналов с информацией об ударных процессах в ПК

5.9. Применение диагностического прибора для оцифровки сигналов тензодатчиков установленных на штанге.

5.10. Статистическое моделирование устройства (метод Монте-Карло) для определения энергетических параметров ударных волно

• вых процессов.

Выводы

ГЛАВА 6. СНИЖЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ДЕТАЛЯХ УДАРНЫХ БУРИЛЬНЫХ МАШИН

6.1. Соударение тел, разделенных слоем жидкости

6.2. Экспериментальные исследования соударений через слой жидкости

6.3. Определение продолжительности удара контактным способом

6.4. Влияние слоя жидкости между поверхностями соударения на спектральные характеристики импульсов

6.5. Фильтр отраженных ударных волн

6.6. Шпиндельный узел вращательно-ударной бурильной машины

6.7. Метод разъема конусных соединений буровой штанги вращательно-ударной бурильной машины

6.8. Распространение ударных импульсов в естественно закрученных стержнях

6.9. Электрические процессы при распространении ударных волн в штангах бурильных машин

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Определение энергетических параметров и совершенствование динамики ударных систем бурильных машин»

Одним из наиболее распространенных и эффективных способов разрушения горных пород средней и высокой крепости являются буровзрывные работы, которые однако требуют больших затрат труда на бурение шпуров и скважин. Бурение составляет свыше 30% трудоемкости работ проходческого цикла. Сокращение сроков проведения подготовительных выработок и увеличение производительности труда требуют непрерывного совершенствования буровой техники.

Достаточно широко применяется вращательно-ударный способ бурения шпуров. Эффективность этого способа доказана практикой и многочисленными исследованиями [15, 28, 113, 114]. В последнее время намечается тенденция замены его на ударно-поворотный.

Большим достижением в области бурения шпуров и скважин при проведении горных выработок различного назначения является широкое применение гидроударных буровых машин (ГБМ) враща-тельно-ударного действия, что позволило увеличить производительность бурения в крепких породах почти в три раза по сравнению с аналогичными пневматическими бурильными машинами (ПНБ).

В ГБМ энергия единичного удара увеличилась до 500-1000 Дж при частоте ударов 25-200 Гц, то есть ударная мощность возросла до 20-40 кВт (например, СОР 1440 фирмы " Атлас Копко 20 кВт, СОР 4050 - 40 кВт).

Применение гидравлического привода обеспечило уменьшение удельных затрат времени на вспомогательные работы при бурении за счет механизации и автоматизации. Вырос уровень автоматизации процесса разрушения пород при бурении с учетом их крепости, трещиноватости и абразивности. Скорость бурения возрастала по мере развития буровой техники примерно пропорционально энергии удара. Следовательно, большое значение для практики имеет проблема измерения энергии и частоты ударов.

Чтобы увеличить скорость бурения, конструкторам пришлось коренным образом изменить бурильную головку. Энергоносителем вместо сжатого воздуха стала жидкость. Пневматические машины имеют низкий кпд. Общий кпд, который определяется как отношение мощности, передаваемой по буровой штанге, к мощности, потребляемой приводным двигателем компрессорной установки, составляет в шахтных условиях 2-6 %. Таким образом, потери энергии в компрессорной станции, пневмосети и буровой машине достигают 94-98 %. В гидравлических бурильных машинах вращательно-ударного действия используется в качестве энергоносителя поток жидкости под давлением 10-20 МПа, вместо воздуха под давлением 0,6-1 МПа. Плотность жидкости значительно превышает плотность сжатого воздуха. В результате возросла мощность, подводимая к гидравлической бурильной машине для преобразования в ударные импульсы. Поскольку диаметр шпуров не изменился, то в современных бурильных машинах большую ударную мощность передают через детали ударной системы прежних размеров. Это обстоятельство стало некоторым ограничителем дальнейшего развития буровой техники, так как механические напряжения в деталях возросли до предельных значений.

Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что в конструкциях современных бурильных машин ударного действия не полностью используются возможности этого способа бурения для достижения высокой производительности.

Например, для разрушения породы расходуется лишь около 20 % энергии ударного импульса, так как волновые сопротивления породы и бурового инструмента не совпадают. Это вызывает отраженные импульсы растяжения и сжатия в штанге, энергия которых рассеивается в системе "штанга - бурильная головка" [4, 15, 16, 30, 31, 81, 86].

Отраженные ударные импульсы снижают усталостную прочность штанги, разрушают бурильную головку, создают акустический шум и снижают производительность бурения. Отсюда возникает необходимость защиты бурильной головки от отраженных импульсов сжатия.

Недостаточно исследованы ударные системы бурильных машин, составленные из материалов с различной акустической жесткостью. Применение последних позволяет в широких пределах изменять продолжительность и форму ударных импульсов, что открывает путь к оптимизации процессов разрушения породы.

Нет четкого представления о влиянии формы ударных импульсов (например, при использовании виброимпульсов) на глубину внедрения коронки в породу.

Прямые и отраженные ударные импульсы в бурильных машинах имеют длительность в несколько сотен микросекунд. Примерно такое же время длится процесс разрушения породы при ударе. Измерение импульсов такой длительности представляет определенные трудности, так как воздействие импульса на измерительную систему очень кратковременно. Несовершенство методов измерения не позволяет определять энергию и частоту ударов, количество отраженной от забоя энергии, производить оценку качества бурильных машин в производственных условиях и совершенствовать их ударные системы. Поэтому необходимо разрабатывать новые методики и принципы работы устройств для определения параметров ударных импульсов.

На прочность штанги и шум влияют высокочастотные составляющие спектра прямого ударного импульса, генерируемого при соударении бойка и хвостовика штанги. Следует изучить вклад этих высокочастотных составляющих в общую энергию импульса и возможность их фильтрации. Высокочастотные составляющие спектра ударного импульса можно устранить, осуществляя, например, соударение бойка и хвостовика через слой жидкости.

Эксперименты и расчеты показывают, что несущая способность слоя жидкости достаточно велика. В пределах тех скоростей соударения, которые наблюдаются в современных бурильных машинах, по окончании удара между плоскими соударяющимися поверхностями остается тонкий разделяющий слой жидкости, влияющий на процесс соударения.

В работе изложены результаты исследований, проведенных автором в период с 1970-2003 годы по тематическим планам КузНИИшахтострой, Кузбасского политехнического института и Кузбасского государственного технического университета.

Целью работы является разработка методов определения энергетических параметров и совершенствование динамики волновых процессов в ударных системах бурильных машин.

Идея работы состоит в использовании интегральных характеристик ударных импульсов упругой деформации штанги для определения силовых и энергетических параметров волновых процессов бурильных машин ударного действия в процессе их работы и применении акустически разнородных материалов для снижении динамических нагрузок в ударных системах.

Задачи исследований:

1. Теоретически обосновать эффективность определения энергии ударных импульсов в штангах бурильных машин интегральным способом.

2. Разработать методику определения интегральным способом энергетических параметров прямых и отраженных ударных импульсов в ударных системах бурильных машин вращательно-ударного действия.

3. Разработать экспериментальные устройства для определения энергии и частоты ударов бурильных машин в промышленных уеловиях, основанные на принципе селекции прямых и отраженных ударных импульсов в штанге.

4. Создать программу для моделирования на ЭВМ процесса формирования и распространения импульсов продольной деформации в ударных системах различной конфигурации, в том числе, комбинированных систем, состоящих из деталей, выполненных из акустически разнородных материалов.

5. На базе проведенных исследований разработать рекомендации по усовершенствованию ударных систем бурильных машин враща-тельно-ударного действия для снижения уровня динамических нагрузок в них и повышения эффективности разрушения породы.

Методы исследований

В процессе выполнения работы использовались общенаучные и специальные методы исследований, включая научное обобщение, волновую теорию удара Сен-Венана, метод Даламбера для решения волнового уравнения, методы статистических испытаний математической модели (метод Монте-Карло). При моделировании на ЭВМ волновых процессов для составления алгоритмов и программ применялся метод кусочных волн. В лабораторных исследованиях широко использовались тензометрирование, методы преобразования аналогового сигнала в цифровой код с вводом в ЭВМ и дальнейшей его обработкой по разработанным программам. Анализ экспериментальных данных осуществлялся с применением основных методов математической статистики. Испытания устройств для измерения энергетических параметров волновых процессов в штангах пневматических и гидравлических машин вращательно-ударного действия проводились на заводах-изготовителях.

Научные положения, выносимые на защиту: 1. Использование интегральных характеристик выделенных в реальном времени импульсов ударной деформации буровой штанги для определения энергетических параметров волновых процессов в ударной системе бурильной машины

2. Аналитический способ преобразования ударного импульса произвольной формы в прямоугольный, эквивалентный по энергии и количеству движения.

3. Принцип работы устройств для определения в реальном времени энергетических параметров волновых процессов в бурильных машинах ударного действия по интегральным характеристикам импульсов относительной деформации штанги, выделенных путем селекции в пространстве и времени.

4. Метод снижения амплитуды отраженных ударных волн сжатия, поступающих по штанге к бурильной машине и разрушающих ее, отличающийся тем, что для фильтрации этих волн используются волноводы из акустически разнородных материалов.

5. Математическую модель соударения твердых тел через слой жидкости и характер изменения спектральных характеристик ударного импульса по сравнению с жестким ударом.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается необходимым объемом теоретических и экспериментальных исследований, выполненных с помощью проверенных на практике методов: прикладного математического анализа; преобразования Фурье; волновой теории удара; статистического моделирования по методу Монте-Карло; моделирования ударных процессов на ЭВМ; лабораторных исследований с использованием современных приборов; разработкой и изготовлением натурных опытных образцов аналоговых и цифровых устройств для измерения энергетических параметров бурильных машин ударного действия, испытанных на образцах горных машин в условиях заводов-изготовителей.

Научная новизна: 1. Разработан метод определения энергетических параметров бурильной машины ударного действия во время ее работы путем селекции во времени и в пространстве первого импульса относительной деформации штанги, вызванного ударом, и интегрирования возведенной в квадрат функции деформация-время. Это позволяет измерять поток энергии, который проходит через сечение штанги в виде энергии волн упругой деформации.

2. Созданы экспериментальные устройства и методы тарировки их одиночными ударами для определения энергетических параметров волновых процессов в штангах бурильных машин ударного действия с частотой ударов от 20 до 100 Гц, основанные на принципе использования интегральных характеристик импульсов, временной и пространственной их селекции. Буровая штанга при этом используется в качестве измерительного устройства и линии задержки.

3. Установлены аналитические зависимости для преобразования произвольного по форме импульса относительной деформации буровой штанги в прямоугольный, эквивалентный по энергии и количеству движения, с обобщенными амплитудой и продолжительностью.

4. Разработана модель для исследования распространения импульсов в ударной системе и в фильтре из объемно сжатого эластомера, предназначенного для защиты бурильной головки от отраженных ударных волн.

5. Создана математическая модель процесса соударения твердых тел через слой жидкости. Установлены зависимости толщины разделяющего слоя жидкости от ее свойств и параметров соударения, а также характер изменения спектров импульсов по сравнению с жестким ударом.

Личный вклад заключается в теоретическом обосновании методов и средств определения энергетических параметров бурильных машин ударного действия; в разработке принципов действия устройств для определения энергии и частоты ударов бурильных машин интегральным методом по импульсам деформации штанги; в исследовании с помощью статистического моделирования влияния п. точности отдельных аргументов на конечный результат при определении энергии удара; в создании алгоритма расчета ударной системы на ЭВМ методом кусочных волн; в обосновании использования интегрального метода для определения энергетических параметров ударных импульсов; в теоретическом обосновании эквивалентной продолжительности импульсов произвольной формы по массе бойка и сечению штанги; в создании и исследовании фильтра из объемно сжатого эластомера для защиты бурильной головки от отраженных ударных волн. Личный вклад автора заключается также в установлении закономерностей процесса соударения через слой жидкости и её влияние на спектральные характеристики ударного импульса, определяющие интенсивность и частоты шума, излучаемого буровой штангой; в обосновании использования виброимпульсов для разрушения породы; в установлении явления электрической поляризации буровой штанги, возникающей при ударе.

Автору принадлежат практически все реализованные в диссертации научные, методические и технические идеи. Автор лично участвовал в проведении исследований и испытаний в лабораторных и производственных условиях в качестве ответственного исполнителя или научного руководителя НИР. Часть работ выполнена В.Е. Беспаловым, Ю.Н. Торгунаковым, В.М. Романовым, А.Н. Величко под научным руководством и участии автора.

Практическое значение работы заключается в том, что полученные результаты позволяют: создавать устройства для определения и исследования энергетических параметров бурильных машин ударного действия в процессе их работы; исследовать энергетические и силовые характеристики процесса разрушения породы при бурении; осуществить выбор параметров и конструкции фильтров для защиты бурильных машин от отраженных ударных волн; моделировать на ЭВМ волновые процессы в ударных системах бурильных машинах; создать основу для разработки бурильных механизмов, использующих импульсные крутящие моменты и виброимпульсы для повышения эффективности разрушения породы при бурении.

Реализация выводов и рекомендаций

Материалы диссертационной работы в виде разработанных методик, опытных образцов устройств, конструкций фильтров отраженных ударных волн, приспособлений для разъема конусных соединений, использующих интерференцию ударных волн, программ для ЭВМ прошли проверку на Кузнецком машиностроительном заводе (г. Новокузнецк), СКБ самоходного горного оборудования (г. Москва) при разработке и испытаниях вращательно-ударных машин с пневматическими и гидравлическими ударными узлами.

Методики расчетов, алгоритмы и программы используются в учебном процессе КузГТУ при выполнении курсовых и дипломных работ.

Апробация работы

Результаты исследований и материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной технической конференции " Проблемы создания и внедрения самоходных бурильных установок" (г. Фрунзе, 1974 г.); на республиканской конференции " Научно-технический прогресс в области механизации подземных горных работ" ( г. Алма-Ата , 1979 г.), на научно-технической конференции, посвященной 70-летию Дальневосточного политехнического института (г. Владивосток, 1988 г.); на технических семинарах в КузНИИшахтострой и Кузмашзавода (г. Кемерово, г. Новокузнецк, 1975-2000 гг.); на Всероссийской научно-практической конференции Перспективы развития технологий и средств бурения" (г. Кемерово, 1995 г.); на конференции "Механизация горных работ" ( г. Кемерово, 1997 г.); на ежегодных научных конференциях Кузбасского государственного технического университета (г. Кемерово, 19751999 гг.); на Международных конференциях " Динамика систем, механизмов и машин" (г. Омск, 2002 г.); " Динамика и прочность горных машин" (г. Новосибирск, 2001г.); "Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах" (г. Кемерово, 2002 г.); "Динамика и прочность горных машин" ( г. Новосибирск, 2003 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 51 печатная работа, в состав которых входит 8 авторских свидетельств.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и содержит 330 страниц, 88 рисунков, 2 таблицы и список литературы из 223 наименований.

Заключение диссертации по теме «Горные машины», Рындин, Владимир Прокопьевич

Выводы

1. Впервые исследован вопрос передачи ударных импульсов через слой жидкости. Теоретическим путем определено изменение скорости соударяющихся тел в зависимости от толщины слоя жидкости между ними. Решены дифференциальные уравнение движения, введено понятие толщины разделяющего слоя и выведена формула для его определения. Экспериментальным путем установлена форма ударных импульсов, возникающих в стальном стержне при ударе о массивное тело через слой минерального масла. В этом случае значительно меняется протекание ударного процесса: наблюдаются потери энергии, срезаются высокочастотные составляющие ударного импульса и увеличивается его продолжительность. Доказана высокая нагрузочная способность разделяющего слоя. Дан спектральный анализ импульсов. Сглаженный импульс имеет практически один максимум спектральной плотности на низких частотах. Поэтому интенсивность шума штанги на высоких частотах при ударе через слой жидкости меньше, чем при жестком ударе.

2. Экспериментально доказано, что. вопреки сделанным некоторыми исследователями выводам, боек при отскоке практически мгновенно отрывается от штанги. Плавный спад осциллограммы контакта вызван несовершенством электрической схемы измерительной системы.

3. Проведены теоретические и экспериментальные исследования волнового фильтра из объемно сжатой резины для защиты бурильной головки от отраженных ударных волн. Динамические нагрузки при установке фильтра снижаются в 3,5 раза.

4. Исследован метод разъема конусных соединений в котором используется отражение упругих волн, вызванных ударом, при их распространении по волноводу с переменным поперечным сечением. Удар для разъема наносится со стороны вершины конусного соединения по торцу охватывающей штангу деталей, другой торец, который у конусного соединения поджат к массивной опоре. Волна деформации сжатия, отражаясь от массивной опоры, накладывается на прямую волну в охватывающей детали и приводит к повышенной деформации сжатия в зоне конусного соединения. В результате конусное соединение на некоторый период времени ослабляется. Часть прямой волны деформации сжатия, вошедшая в штангу, создает усилие, пвыдергивающее"штангу из конусного соединения.

5. Проведены экспериментальные исследования крутильных колебаний в стержневой системе при прохождении продольного ударного импульса через естественно закрученный стержень, являющийся частью волновода. Установлено, что при прохождении продольного ударного импульса через естественно закрученный стержень возникает импульсный крутящий момент, который по амплитуде может значительно превосходить момент, создаваемый вращателями современных бурильных машин вращательно-ударного действия.

При соответствующем подборе параметров импульсов возможно применение указанных ударных систем для бурения с целью интенсификации процесса разрушения породы, но это требует дополнительных исследований.

6. Экспериментальным путем обнаружено, что при распространении ударной волны по ферромагнитному стержню (в данном случае по штанге) между точками поверхности стержня, смещенными по его длине, образуется знакопеременная разность потенциалов, зависящая от параметров и распределения волны деформации. Эта разность потенциалов способна вызывать контурные токи в металлических частях бурильной машины, которые при наличии механических вибраций могут служить причиной электроэрозионного износа контактирующих поверхностей. После дополнительных исследований возможно использование этого явления для измерения параметров удара.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основе совокупности выполненных автором исследований дано новое решение имеющей важное хозяйственное значение крупной научной проблемы, которая заключается в разработке методов определения энергетических параметров бурильных машин ударного действия и в создании новых технических решений по совершенствованию динамики волновых процессов при вращательно-ударном бурении, позволяющих увеличить его эффективность.

Выполненные исследования позволили сформулировать следующие выводы:

1. Разработан метод определения энергетических параметров бурильной машины ударного действия во время ее работы путем селекции во времени и в пространстве первого импульса относительной деформации штанги, вызванного ударом, и интегрирования возведенной в квадрат функции деформация-время. Это позволяет измерять поток энергии в виде импульсов упругой деформации, перемещающихся по штанге к коронке, независимо от того, какой генератор возбудил их.

2. В современных бурильных машинах длина буровой штанги больше длины ударного импульса, что дает возможность выделить полностью прямой и отраженный импульсы. По ним, используя аналоговые устройства или современные микро-ЭВМ, определяются достаточно точно с учетом интерференции волн параметры ударного импульса (продолжительность, частоту, энергию, количество движения, перемещение сечения, штанги, коронки и т.п.) и эффективность его использования.

3. Созданы экспериментальные устройства для определения энергетических параметров волновых процессов в штангах бурильных машин ударного действия, основанные на принципе использования интегральных характеристик импульсов, временной и пространственной их селекции. Буровая штанга в схеме устройства используется в качестве измерительного устройства и линии задержки.

4. В ходе экспериментальных работ по определению энергетических параметров гидроударников установлено, что данный метод измерений и экспериментальная аппаратура позволяют оперативно измерять частоту и энергию бурильных установок ударного действия с приемлемой для практики точностью и надежностью. С вероятностью Р = 0,95 можно утверждать, что среднее значение энергии удара будет отличаться от истинного не более, чем на 4%.

5. Вычислительный эксперимент облегчает конструирование новых ударных систем бурильных машин и модификацию существующих, так как позволяет легко оценить влияние ряда изменяемых параметров конструкции и выбрать оптимальный вариант. Разработаны математическая и электронная модели для вычислительного эксперимента на ПК по исследованию распространения импульсов в ударной системе, которая позволила рассчитать фильтр из объемно сжатого эластомера, предназначенного для защиты бурильной головки от отраженных ударных волн и снижающего их амплитуду в 3,5 раза.

6. Исследовано влияние на процесс удара слоя жидкости между поверхностями соударения. Введено понятие толщины разделяющего слоя (слой жидкости между соударяющимися деталями после окончания ударного взаимодействия) и установлены зависимости для его определения. При соударении через слой жидкости происходит изменение спектральных характеристик ударного импульса: срезаются высокочастотные составляющие импульса, это способствует снижению шума от вибрации штанги.

7. Для анализа случайных погрешностей в определении энергетических параметров ударных процессов применен метод статистического моделирования (метод Монте-Карло), что позволяет выявлять вклад случайных колебаний отдельных аргументов на конечный результат. Наибольший вклад в ошибку результата дают погрешности в измерении скорости импульсов в штанге и относительной деформации при ударе.

8. Экспериментально доказано, что боек при отскоке практически мгновенно отрывается от штанги. Плавный спад осциллограммы омического сопротивления контакта между поверхностями соударения определяется параметрами электрической схемы измерительной системы.

9. Экспериментальным путем' обнаружено, что при распространении ударной волны по ферромагнитному стержню (в данном случае по штанге), между точками ее поверхности, смещенными по длине, образуется знакопеременная разность потенциалов, зависящая от параметров и распределения волны деформации.

10. Установлено, что при прохождении продольного ударного импульса через естественно закрученный стержень возникает двуполярный импульсный крутящий момент, величина амплитуды которого превышала 600 Н м (в стержнях диаметром 50 мм). После дополнительных исследований при соответствующем подборе параметров импульсов возможно применение таких ударных систем для интенсификации процесса разрушения за счет комбинированного воздействия на породу импульсных осевых усилии и крутящих моментов.

11. Экспериментально установлено, что виброимпульс (гладкий импульс с наложенными высокочастотными колебаниями) способствует более эффективному разрушению породы. Глубина разрушения гранита сферическим индентором при наложении высокочастотных колебаний увеличивается на 16ч-20% по сравнению с жестким ударом. Разработана схема генератора высокочастотных импульсов на штанге.

12. При ударе нарастание амплитуды импульса до максимального значения происходит не мгновенно, а в течение, примерно, 20 мкс, что соответствует максимальной частоте в спектре исследуемого импульса £мах-12,5 кГц. Наименьшая частота дискретизация сигнала с помощью АЦП должна составлять 25 кГц.

13. Разработан метод разъема конусных соединений, в котором используется отражение упругих волн, вызванных ударом, при их распространении по волноводу с переменным поперечным сечением. Удар для разъема наносится со стороны вершины конусного соединения по торцу охватывающей штангу деталей, другой торец, который у конусного соединения поджат к массивной опоре. Волна деформации сжатия, отражаясь от массивной опоры, накладывается на прямую волну в охватывающей детали и приводит к повышенной деформации сжатия в зоне конусного соединения. В результате конусное соединение на некоторый период времени ослабляется. Часть прямой волны деформации сжатия, вошедшая в штангу, создает усилие,^выдергивающее"штангу из конусного соединения.

14. Введено понятие эквивалентной продолжительности импульса, равной отношению массы бойка к "массовому расходу" вещества через сечение штанги, если скорость в этом сечении будет условно принята равной скорости перемещения ударного импульса С. Применяя гидравлическую аналогию, это время за которое масса вещества пройдет через данное сечение штанги, если его скорость будет С.Установлено, что эквивалентная продолжительность импульса численно равна площади под графиком нормированной относительной деформации в функции времени.

15. Для сравнительной оценки параметров ударных импульсов произвольной формы следует применять интегральный метод. Интегральные параметры импульса - обобщенная амплитуда и длительность зависят от его площади, на них мало влияют локальные изменения в форме импульса. Обобщенные амплитуда и длительность импульса произвольной формы, определяемые интегральным методом, равны амплитуде и длительности эквивалентного прямоугольного импульса, обладающего той же площадью и энергией. Длительность такого импульса равна двойной эквивалентной продолжительности импульса.

16. Импульсы деформации штанги рационально измерять тензо-датчиками, масса которых позволяет размещать их непосредственно на штанге, ускорения на поверхности которой во время прохождения ударного импульса достигают 200000-300000 м/с.2

17. Разработан способ съема сигналов тензодатчиков с вращающейся штанги с использованием ртутного токосъемника. Испытание специальной подвески токосъемника показали, что во время бурения ударная вибрация не передается на корпус токосъемника.

18. Проведены теоретические и экспериментальные исследования, разработана конструкция волнового фильтра из объемно сжатой резины для защиты бурильной головки от отраженных ударных волн, который снижает амплитуду отраженных ударных волн более, чем в три раза.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Рындин, Владимир Прокопьевич, 2005 год

1. Абрамов Б. М., Абрамов А. Б. Применение метода рядов для исследования продольного удара стержней.— В кн.: Теория механизмов и машин. Харьков: Вища шк., 1972, с. 47—58.

2. Алабужев Д. М., Алимов О. Д., Цуканов А. Г. О коэффициенте полезного действия удара в бурильных молотках.— Изв. ТПИ, 1954, т. 75, с. 391- 405.

3. Алабужев Д. М., Стихановский Б. Н., Шпигельбурд И. Я. Введение в теорию удара. Новосибирск: НЭТИ, 1970. 158 с.

4. Александров Е. В., Соколинский В. Б. Исследование процесса ударного взаимодействия горной породы и инструмента. М.: ИГД им. А. А. Скочинского, 1965. 46 с.

5. Александров Е. В., Соколинский В. Б. Прикладная теория и расчет ударных систем. М.: Наука, 1969. 199 с.

6. Александров Е. В., Соколинский В. Б., Захариков Г. М., Ким Дин Хи. Исследование взаимодействия инструмента и горной породы при ударном разрушении. М.: ИГД им. А. А. Скочинского, 1967. 61 с.

7. Александров Е. В., Флавицкий Ю. Ф.} Хомяков К. С. Определение импульсов напряжения при продольном соударении упругих стержней произвольной геометрической формы. М.: ИГД им. А. А. Скочинского, 1965. 40с.

8. Александров Е.В., Соколинский В.Б. Исследование процесса ударного взаимодействия горной породы и инструмента. М., 1965.1

9. Алимов О. Д. Исследование процессов разрушения горных пород при бурении шпуров. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1960. 88 с.

10. Алимов О. Д., Басов С. А. Теория гидравлических виброударных механизмов.— В кн.: Агрегаты для бурения шпуров. Фрунзе: Илим, 1975, с. 37—51.

11. Алимов О. Д., Басов С. А., Волоскова И. С. и др. Реализация гипотез о перспективности применения гидравлических силовых импульсных систем в самоходных буровых агрегатах. Фрунзе:1. Илим, 1978. 181 с.

12. Алимов О. Д., Басов С. А., Гуреев В. И., Семенов Н. И. Гидравлический вращательно-ударный механизм «Импульс-2».— В кн.: Агрегаты для бурения шпуров. Фрунзе: Илим, 1975, с.

13. Алимов О. Д., Воронкин В. В., Фомин Б. В. Бурильные машины ударно-вращательного действия.— В кн.: Анализ конструкций самоходных буровых агрегатов. Фрунзе: Илим, 1975, с. 88— 145.

14. Алимов О. Д., Горбунов В. Ф. О коэффициенте полезного действия пневматических бурильных молотков.— В кн.: Исследование бурильных машин. Свердловск: Металлургиздат, 1959, т. 108, с. 28—36.

15. Алимов О. Д., Дворников Л. Т. Бурильные машины. М.: Машиностроение, 1976. 295 с.

16. Алимов О. Д., Дворников Л. Т., Еремьянц В.Э. и др. Исследование процесса прохождения ударных импульсов по стержневой системе разного волнового сопротивления.— Физ.-техн. пробл. разраб. полезн копаемых, 1973, № 6, с. 66—68.

17. Алимов О. Д., Дворников Л. Т., Шапошников И. Д. Амортизация волнового импульса с помощью упругого элемента малой длины.— Тр. ФПИ. Фрунзе; 1969, вып. 38, с. 82—91.

18. Алимов О. Д., Дворников Л. Т., Шапошников И. Д. Графо-динамический расчет вращательно-ударных механизмов.— Тр. ФПИ. Фрунзе, 1 вып. 45, с. 53—62.

19. Алимов О. Д., Лисовский А. Ф. Влияние параметров ударного импульсов на эффективность разрушения горной породы.— Физ.-техн. пробл. Раз. полез, ископаемых, 1973, № 5, с. 62—64.

20. Алимов О. Д., Манжосов В. К., Еремьянц В. Э. Распространение волн деформаций в ударных системах. Фрунзе: Илим, 1978. 196 с.

21. Алимов О. Д., Манжосов В. К., Еремьянц В. Э. Метод расчета ударных систем с элементами различной конфигурации. Фрунзе: Илим, 1981.

22. Алимов О. Д., Манжосов В. К., Еремьянц В. Э., Мартынен-ко Д. М. Расчет ударных систем с неторцевым соударением элементов. Фрунзе: И, 1979. 102 с.

23. Алимов О. Д., Манжосов В. К., Еремьянц В. Э., Невенчанный Ю. В. Расчет динамического внедрения инструмента в обрабатываемую среду. Фрунзе: Илим, 1980. 43 с.

24. Алимов О. Д., Манжосов В. К., Филиповский В. П. и др. Исследование ударного механизма с захватывающим устройством.— Физ.-техн. пробл. разр. полез, ископаемых, 1974, № 2, с. 68—72.

25. Алимов О. Д., Шапошников И. Д., Лисовский А. Ф. Определение параметров ударного взаимодействия бурового инструмента с горной породой.— ФПИ. Фрунзе, 1972, вып. 55, с. 68—79.

26. Алимов О.Д. Исследование машин для бурения в породах средней и высокой крепости. Автореферат докт. дис. Изд. Томского государств, университета. Томск, 1959.

27. Алимов О.Д. Удар. Распространение волн деформации в ударных системах/ О.Д. Алимов, В.К. Манжосов, В.Э. Еремьянц. М.: Наука, 1985.-С.357.

28. Алимов О.Д., Басов И.Г., Горбунов В.Ф., Маликов Д.Н. Бурильные машины. М., Госгориздат, 1960.

29. Андреев В. Д. Графический метод расчета напряжений в бойках ударных механизмов.— В кн.: Взрывное дело, 56/13. М.: Недра, 1964, с. 51-66.

30. Андреев В. Д. Расчет передачи энергии ударного импульса через инструмент в породу.— В кн.: Горный породоразрушающий инструмент. Киев: Техника, 1969, с. 71—79.

31. Андреев В. Д. Формирование импульсов напряжений в ударных узлах буровых машин.— В кн.: Взрывное дело, 58/15. М.: Недра, 1966, с. 147—156

32. Андреев В. Д., Банковский А. М., Скляр С. И. Исследование влияния угла заострения инструмента на процесс взаимодействия с породой.— В кн. Горный породоразрушающий инструмент. Киев: Техника, 1970, с. 169- 178.

33. Андреев В. Д., Иванов К. И. Исследование сопротивления породы внедрению инструмента.— В кн.: Горный породоразрушающий инструмент. Киев: Техника, 1969, с. 67—71.

34. Анцыферова Н.Г. и др. Результаты измерения силовых импульсов, возникающих на штоке рабочего инструмента импульсного струга. Ж. «Горные машины и автоматика» №11, 1972.

35. Аристов А.И. Стандартизация перфораторов. "Цветные металлы", №5-6, 1932, с.73.

36. Арнд К.Ф. Энергетический баланс бурильного молотка. «Бергакадемия» №17, 1965.

37. Арнд Ф.К. Механизм соударения поршня и штанги при ударном бурении// Глюкауф.- 1966.- №24.- С.153-163.

38. Барон JI. И., Веселов Г. М., Коняшин Ю. Г. Экспериментальные исследования процессов разрушения горных пород ударом. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 219 с.

39. Барон Л. И., Коняшин Ю. Г., Кузнецов А. В., Курбатов В. М. Влияние формы ударника на импульсы напряжений и эффективность разрушения горной породы.— Шахт, стр-во, 1969, № 8, с. 8—10.

40. Барон Л.И. и др. Экспериментальные исследования процессов разрушения горных пород ударом. Изд. АН СССР, М., 1962.

41. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М., Машгиз, 1963.

42. Бегагоен И.А., Дядюра А.Г., Бажал А.И. Бурильные машины, М., «Недра», 1972, 368 с.

43. Бержерон Л. От гидравлического удара в трубах до разряда в электрической сети. М.,Машгиз, 1962, с.348.

44. Бернштейнер Е. Новое о механизме разрушения породы при ударном бурении: Экспресс-информ. «Горнорудная промышленность». М.: ВИНИТИ, 1975, № 20. 28 с.

45. Бидерман В. JI. Прикладная теория механических колебаний. М.: Высш. шк., 1972. 416 с.

46. Бидерман В. JI. Расчеты на ударную нагрузку.— В кн.: Расчеты на прочность в машиностроении. М.: Машгиз, 1959, т. 3, с. 479—580.

47. Бишоп Р. Колебания. М.: Наука, 1979.-159 с.

48. Венное К. Проходка тоннелей точного профиля с применением буровзрывных работ // Глюкауф.- 1994.- №11-12.- С.24.

49. Гольдсмит В. Удар. М.: Стройиздат, 1965. 448 с.

50. Гончаревич И.Ф. Вибротехника в горном производстве. М: Недра, 1992-319с.

51. Горбунов В. Ф. Исследование внутреннего процесса бурильных молотков с мотыльковым клапаном.— В кн.: Исследование бурильных машин. Свердловск: Металлургиздат, 1959, т. 108, с. 5—14.

52. Горбунов В.Ф. Исследование рабочего процесса и вибрации пневматических молотков. Дисс. докт. техн. наук, Томск, 1964.

53. Горбунов В.Ф. К вопросу о динамическом состоянии става штанг при единичном продольном ударе/ В.Ф. Горбунов, В.И.Чирьев, А.Г. Цуканов// В сб. "Гидродинамика закрученных потоков и динамика удара"/ Кемерово, 1970. Вып. 1, с. 81-86.

54. Горбунов В.Ф. О влиянии энергии удара бойка на величину амплитуды волны упругой деформации в буровом ставе/

55. B.Ф. Горбунов, JI.A. Саруев// Механизация работ на рудниках: Сб. науч. тр./ Кузбас. политехи, ин-т.- Кемерово, 1970, ч.1, с. 174-177.

56. Горбунов В.Ф. Определение напряжений в буровых штангах при продольном ударе в зависимости от параметров пневматического ударного узла/ В.Ф. Горбунов, JI.A. Саруев, A.C. Сердечный// Изв. вузов, "Горный журнал", 1972, №3,- С. 83-84.

57. Горбунов В.Ф. Результаты испытаний бурового става для вращательно-ударного бурения скважин малого диаметра/ В.Ф. Горбунов, JI.A. Саруев// Изв. вузов, "Горный журнал", 1968, №12,1. C. 71-74.

58. Горбунов В.Ф. Результаты лабораторных испытаний передачи энергии удара по ставу штанг малого диаметра/ В.Ф. Горбунов, Г.М. Кашкаров, JI.A. Саруев// Изв. вузов, "Горный журнал", 1969, №10, С. 63-65.

59. Горбунов В.Ф. Экспериментальные исследования пневматических бурильных молотков. Дисс. канд. техн. наук, Томск, 1958.

60. Граф JI. Э., Коган Д. И. Гидроударные машины и инструмент. М.: Недра, 1972. 207 с.

61. Грязнов М.И. Интегральный метод измерения импульсов М., «Сов. Радио», 1975, 280 с.

62. Дворников JI. Т., Мясников А. А. Формирование ударного импульса в полубесконечном стержне бойком, имеющим форму гиперболоида вращения.— Тр. ФПИ. Фрунзе, 1977, вып. 104, с.70—82.

63. Дворников Л. Т., Тагаев Б. Т. Исследование влияния длительности и амплитуды ударного импульса на эффективность процесса бурения.— Тр. ФПИ. Фрунзе, 1977, вып. 104, с. 62—69.

64. Дворников Л. Т., Тагаев Б. Т. К вопросу о влиянии формы бойков ударных механизмов на эффективность разрушения горных пород. Фрунзе: Илим, 1981, № 6, с. 16—21.

65. Дворников Л. Т., Шапошников И. Д. Исследование импульсов, генерируемых бойками различной формы.— В кн.: Исследование узлов буровых установок. Фрунзе: Илим, 1972, с. 64—70.

66. Дворников Л. Т. К вопросу о рациональном проектировании ударных систем горно-технологического назначения// Материалы четвертой научно-практической конференции по секции машиностроения и горных машин.- Новокузнецк, 1995, с.70-82.

67. Дворников Л. Т., Мясников A.A., Тагаев Б.Т. К вопросу об увеличении производительности машин для бурения шпуров в крепких горных породах. Изв. ВУЗов, Горный журнал, № 11, 1984.

68. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ. Справочник М. Наука, 1987. - 240с.

69. Рындин В.П. Исследование рабочего процесса инерционного ударного узла для электромеханической вращательно-ударной бурильной машины. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Томск, 1970.

70. Дьяченко К. П., Зорин Д. И., Новицкий П. В. и др. Электрические измерения. М.:Высш. шк., 1972. 520 с.

71. Еремьянц В. Э. Влияние формы ударного импульса на процесс взаимодействия инструмента с обрабатываемой средой. Фрунзе: Илим, 1981. 60 с.

72. Еремьянц В. Э. К теории передачи удара в системах с элементами из различных материалов.— В кн.: Тр. НКИ. Николаев, 1981, вып. 182, с. 67—73.

73. Есин Н.И. Методика исследований и доводка пневматических молотков. Новосибирск. Изд. СО АН СССР, 1965

74. Ефимов В.В. и др. Исследование износа режущего инструмента при бурении шпуров вращательным способом и с тангенциальными ударными нагрузками. Научные труды КНИУИ. Выпуск 20. «Недра», М., 1967.

75. Ефимов В.В., Шамбер Э.А. Определение оптимальных параметров ударных тангенциальных нагрузок при бурении шпуров. Научные труды КНИУИ. Выпуск 20, «Недра», М., 1967.

76. Жуховицкий В.Я. Сигналы телемеханики и их преобразование. М., «Энергия», 1968.

77. Зайцев В.И., Медовый Ю.А., Финкель Е.М. Исследование напряженного состояния конусного соединения буровых коронок. Облправление НТО, Машпром СССР, Кемерово, 1966 .

78. Зегжда С. А. Продольное соударение двух систем стержней.— Изв. АН СССР. Механика твердого тела, 1969, № 4, с. 132—143.

79. Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. М.: Наука, 1967. - 646 с.

80. Змитриенко Н.В., Михайлов А.П. Явление инерции тепла. В сб.: Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент. М.: наука, 1988, - 176с.

81. Иванов К. И. Влияние формы ударника на коэффициент передачи энергии удара в породу.— В кн.: Горный породоразру-шающий инструмент. Киев: Техника, 1970, с. 166—169.

82. Иванов К. И., Андреев В. Д. Исследование эффективности разрушения горных пород в зависимости от продолжительности прямоугольного импульса и амплитуды.— В кн.: Взрывное дело, 66/23. М.: Недра, 1969, с. 87—100.

83. Иванов К. И., Андреев В. Д. Разрушение горных пород ударными импульсами, генерируемыми поршнями различной формы.— В кн.: Взрывное дело, 58/15. М.: Недра, 1966, с. 244.

84. Иванов К. И., Андреев В. Д. Распространение энергии ударного импульса по инструменту применительно к бурению взрывных скважин перфораторами с независимым вращением бура.— В кн.: Взрывное дело, 58/15. М.: Недра, 1966, с. 219—226.

85. Иванов К. И., Андреев В. Д., Манзиенко Г. Г., Ушков Н. Н. Исследование эффективности применения поршней различной конструкции для разрушения горных пород.— Горн. журн. , 1965, № 12, с. 45—47.

86. Иванов К. И., Андреев В. Д., Пригожий Е. И. и др. Влияние формы поршня на скорость бурения.— В кн.: Взрывное дело, 66/23. М.: Недра, 1969, с. 81-87.

87. Иванов К. И., Манзиенко Г. Г., Ушков Н. Н. Анализ энергоемкости разрушения горных пород с помощью прямых и отраженных ударных импульсов.— В кн.: Взрывное дело, 58/15. М.: Недра, 1966, с. 253—260.

88. Иванов К. П., Андреев В. Д. К расчету напряжений при ударном бурении.— В кн.: Взрывное дело, 56/13. М.: Недра, 1964, с. 18—33.

89. Иванов К.И. Забойные процессы и энергоемкость разрушения горных пород при бурении/ К.И. Иванов, В.Д. Андреев// В кн.: Взрывное дело, 56/13. М.: Недра, 1964, с. 66-82.

90. Иванов К.И., Андреев В.Д. Разрушение горных пород ударными импульсами, генерируемыми поршнями различной формы. В сб. «Взрывное дело», №56/13, «Недра», 1964.

91. Иванов К.И. Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых/ К. И. Иванов, М. С. Варич, В. И. Ду-сев, В. Д. Андреев.- М.: Недра, 1974.- 408 с.

92. Измерения в промышленности. Справ, изд. В 3-х кн. Кн. 2. Способы измерения и аппаратура: Пер. с нем./Под ред. Профоса, П. -2-е изд., перераб. И доп. -М.: Металлургия, 1990.

93. Испытательная техника. Справочник. В 2-х кн./ Под ред. В.В. Клюева.-М.: Машиностроение, 1982 Кн.1. 1982,- 528с.

94. Кичигин А.Ф. и др. Механическое разрушение горных пород комбинированным способом. «Недра», М., 1972.

95. Клей Р. В., Кук М. А., Кейс Р. Т. Ударные волны в твердых телах и механика горных пород.— В кн.: Разрушение и механика горных пород. М.: Госгортехиздат, 1962, с. 410—440.

96. Кольский Г., Рейдер Д. Волны напряжений и разрушение. В сб. «Разрушение», том I. Изд. «Мир», 1973.

97. Коняшин Ю. Г. Расчетные зависимости для определения эффективности разрушения горных пород ударом.— В кн.: Взрывное дело, 66/23. М.: Недра, 1969, с. 44—67.

98. Коняшин Ю. Г. Экспериментальное исследование влияния параметров удара на показатели разрушения горных пород.— В кн.: Разрушение горных пород механическими способами. М.: Наука, 1966, с. 116—128.

99. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., «Наука», 1968.

100. Король Л.В. Определение оптимальной длины хвостовика бурильных головок БУ-1. Труды института ЦНИИподземшахтост-рой, выпуск 3, изд-во "Недра", 1964.

101. Крюков Г. М. Закономерности силового взаимодействия внедряющихся инструментов с горной породой.— Изв. вузов. Горн, журн., 1978, № 3, с. 68-75.

102. Крюков Г. М. Постановка и решение общей задачи по определению оптимальных импульсов напряжений, генерируемых в штангах при ударно-вращательном и вращательно-ударном способах бурения,—Тр. МИРЭА, 1970, № 48, с. 78—81.

103. Крюков Г. М., Горбонос М. Г. Увеличение прочности горных пород при их динамическом нагружении.— В кн.: Взрывное дело, 79/36. М.: Недра, 1978, с. 25—29.

104. Крюков Г. М., Федоров В. Р. Сравнительный анализ глубины проникновения ударного инструмента в упругую среду при различной форме прямоугольного нагружающего импульса.— Тр. МИРЭА, 1970, № 48, с. 64—77.

105. Юб.Кулаичев А.П. Компьютерный контроль процессов и анализ сигналов М.: Информатика и компьютеры, 1999-ЗЗОс.

106. Курышев В.А. Особенности шумоизлучения гидроперфораторов// Горный журнал.- 1985.- № 10 С 59-60.

107. Кутузов Б. Н. Теория, техника и технология буровых работ. М., "Недра",1972, с.312.

108. Маграчев С.А. Аналоговые измерительные преобразователи одиночных импульсов. «Энергия», М., 1974.

109. Ш.Манжосов В. К., Еремьянц В. Э., Невенчанный Ю. В, Алгоритм расчета ударного взаимодействия инструмента с обрабатываемой средой.—В кн.:Тр. НКИ. Николаев, 1980, вып. 169, с. 44—52.

110. Маркович Н.М. Устройство для ослабления конусного соединения коронки со штангой при разъеме. A.C. № 123491. «Бюллетень изобретений», 1959, №29.

111. Медведев И.Ф. Режимы бурения и выбор буровых машин. М.: Недра, 1986, 223с.

112. Медведев И.Ф., Пуляев А.И. Вращательно-ударное бурение шпуров и скважин. Госгортехиздат, М., 1962.

113. Миндели Э.О. Буровзрывные работы подземной добыче полезных ископаемых. «Недра», М., 1966.

114. Митке Ч. Стандартизация в горной промышленности/ Ч. Митке, Р. Линтон, ГНТИ, 1931. С.70.

115. Михайлов A.B. Исследование и разработка методов измерения энергетических и вибрационных характеристик ручных горных машин ударного действия. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 1979.

116. Молчанов В.И., Матросов В.М. К выбору исходных параметров бурильных машин вибрационно-вращательного действия «Разведка недр» №2, 1959.

117. Москалев А.Н. и др. Новые и усовершенствованные способы бурения шпуров и скважин. Изд. «Наукова думка», Киев, 1972.

118. Никонова И. П., Покровский Г. Я., Серпенинов Б. Н. Влияние формы импульса на передачу удара в системе боек— штанга—среда.— В кн.: Передача удара и машины ударного действия. Новосибирск, 1976, с. 20—30.

119. Осипов Н. М. Результаты промышленных испытаний бурового станка БУ-70/ Н. М. Осипов, Л.И. Белобородов, В.Е. Валь-денберг.— В кн.: Взрывное дело, 58/15. М.: Недра, 1966, с. 24-29

120. Павлова Н. И., Шрейнер Л. А. Разрушение горных пород при динамическом нагружении. М.: Недра, 1964. 160 с.

121. Пановко Я. Г. Введение в теорию механического удара. М.: Наука, 1977. 220 с.

122. Пономарев С.Д. и др. Расчеты на прочность в машиностроении, т. 3, Машгиз, 1958.

123. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий / Под ред. В.В. Клюева. -М. 1986, т.1.

124. Рейхмус Д. Р. Корреляция экспериментальных зависимостей сила—перемещение с физическими свойствами горных пород при ударном бурении.— В кн.: Механика горных пород. М.: Недра, 1966, с. 32—51.

125. Рындин В.П., Измерение параметров бурильных машин по ударному импульсу / В.П. Рындин, В.М. Романов, Ю.М. Торгуна-ков// Сб. научн. тр. КузНИИшахтострой. -Кемерово, 1975, вып.14.

126. Рындин В.П. К вопросу измерения энергии удара / В.П. Рындин, В.В. Назаревич// Теплообмен в энергетических установках и повышение эффективности их работы: Межвуз. сб. науч. тр. Воронежск. политехи, ин-т. -Воронеж, 1990. С. 59-66.

127. Рындин В.П. Соударение через слой жидкости. // Динамика и прочность горных машин: Материалы 11 междунар.конф., 27 мая 2003, ИГД СО РАН, Новосибирск, 2003 г. -173 с.

128. Рындин В.П. Влияние слоя жидкости на формирование ударного импульса в соударяющихся телах. Сб. трудов КузНИИшахтострой. «Совершенствование строительства угольных и горнорудных предприятий в Кузбассе». Вып. 8-9, Кемерово, 1971.

129. Рындин В.П. Измерение энергии и частоты ударов бурильных машин по импульсам деформации штанги// Динамика и прочность горных машин: Материалы междунар.конф., 21-24 мая 2001, ИГД СО РАН, Новосибирск, 2001 г.

130. Рындин В.П. Измерение энергии и частоты ударов бурильных машин//Вестн. КузГТУ.-2001 .-№2.С.24-26.

131. Рындин В.П. Интегральный способ определения параметров ударных импульсов в штанге бурильной машины// Изв. вузов, "Горный журнал", №5, 2000 г.

132. Рындин В.П. Исследование ударного механизма универсальной бурильной головки./ Н.Д. Лазаревич., Ю.Н. Торгунаков:// Труды института КузНИИшахтострой. Выпуск 5, Кемерово, !968.

133. Рындин В.П. К вопросу измерения продолжительности удара контактным способом. Механизация работ на рудниках: Сб. науч. тр. / Кузбас. политехи, ин-т. Кемерово, 1979 с. 70-73.

134. Рындин В.П. К вопросу распространения ударных импульсов в естественно-закрученных стержнях./ В.П. Рындин, В.М. Романов, Ю.Н. Торгунаков Сб. научн. тр. КузНИИшахтострой.- Кемерово, 1975, вып.14, с.82-83.

135. Рындин В.П. К вопросу совершенствования вращательно-ударного бурения// Механизация горных работ: Матер, конф. 23 янв. Кузбас. гос. техн. ун-т.- Кемерово, 1997 .

136. Рындин В.П. Механический ударный узел инерционного типа / Н.Д. Лазаревич, М.М. Перепелкин: Сб. научн. Тр. КузНИИшахтострой. -Кемерово, 1969, вып.6.

137. Рындин В.П. Спектральные характеристики ударных импульсов/ В.П. Рындин, Т.В. Смирнова// Вестн. КузГТУ,- Кемерово, 2001.-№1. С.48-49.

138. Рындин В.П. Удар при наличии пленки жидкости на поверхности контакта// Механизация горных работ: Матер, конф. 23 янв. 1997., Кузбас. гос. техн. ун-т. Кемерово, 1997.

139. Рындин В.П. Удар тел, разделенных слоем жидкости// Вестн. КузГТУ.-2000.-№6. С.27-29.

140. Рындин В.П., Измеритель частоты и энергии ударов бурильных машин. / В.П. Рындин, В.Е Беспалов., Сб. научн. тр. Кузбасс, политехи, института. Механизация работ на рудниках, Кемерово, 1980.

141. Рындин В.П., Лазаревич Н.Д., Перепелкин М.М., Бойков

142. B.В. Медовый Ю.А. Защита бурильной машины от отраженных ударных волн. Вопросы конструирования и производства машин: Сб. научн.тр. / НТОмашпром. Кемерово, 1969.

143. Рындин В.П., Лазаревич Н.Д., Романов В.М. Повышение долговечности акустического фильтра бурильных машин.Труды института: Сб. научн. тр./ КузНИИшахтострой, вып. 12, Кемерово, 1974.

144. Рындин В.П., Романов В.М., Торгунаков Ю.Н. Устройство для разъема конусных соединений буровой штанги машин типа БУ-1. Труды института: Сб. научн. тр./ КузНИИшахтострой, вып.14, Кемерово, 1975.-С.73-76.

145. Рындин В.П., Смирнова Т.В. Частотные характеристики ударных импульсов. // Динамика и прочность горных машин: Материалы 11 междунар.конф., 27 мая 2003, ИГД СО РАН, Новосибирск, 2003. -173 с.

146. Рындин В.П. Экспериментальная бурильная головка ГБЭА-1/ В.П. Рындин, Н.Д. Лазаревич, М.М. Перепелкин, Ю.Н. Торгунаков// Труды института КузНИИшахтострой, вып.6. Кемерово, 1970.

147. Рындин В.П. К вопросу измерения ударной мощности бурильных машин/ В.П. Рындин, В.М. Романов, Ю.Н. Торгунаков// Проблемы создания и внедрения самоходных бурильных установок: Матер. Всесоюзн. конф., сент. 1974. -Фрунзе, 1974. С. 8687.

148. Рындин В.П. Способ разъема конусных соединений/ В.П. Рындин, В.М. Романов, Ю.Н. Торгунаков// Проблемы создания и внедрения самоходных бурильных установок: Матер. Всесоюзн. конф., сент. 1974. Фрунзе, 1974. - С. 224-226.

149. Рындин В.П. К вопросу измерения частоты и энергии бурильных машин//Механизация работ на рудниках: Сб. науч. тр. /Кузбас. политехи, ин-т.- Кемерово, 1980.- С. 70-73.

150. Рындин В.П. Определение энергии удара по импульсу относительной деформации // Механизация работ на рудниках: Сб. науч. тр./ Кузбас. политехи, ин-т.- Кемерово, 1982. С. 105-107.

151. Рындин В.П., Измеритель частоты и энергии ударов бурильных машин / В.П. Рындин, В.Е. Беспалов // Механизация работ на рудниках: Сб. науч. тр. /Кузбас. политехи, ин-т. Кемерово, 1981. -С.203-206.

152. Рындин В.П. Аналоговый интегратор с памятью для измерителя энергии удара / В.П. Рындин, В.Е. Беспалов / Механизация работ на рудниках: Сб. науч. тр. /Кузбас. политехи, ин-т,- Кемерово, 1982.-С. 107-111.

153. Рындин В.П. Энергетические параметры волновых процессов// Вопросы горной механики и шахтного транспорта: Меж-вуз. сб. науч. тр.- Кузбас. политех, ин-т. Кемерово, 1991. - С. 54-58.

154. Рындин В.П. Применение микро-ЭВМ для измерения энергетических параметров бурильных машин ударного действия // Исследования в области стационарных и транспортных машин: Межвуз. сб. науч. тр. Кузбас. политехи, ин-т. - Кемерово, 1993,-С. 90-92.

155. Рындин В.П. Устройство сопряжения микро-ЭВМ " Электроника ДЗ-28" с аналого-цифровым преобразователем Ф4223/

156. В.П. Рындин, В.Е. Беспалов, Т.В. Сажина // Исследования в области стационарных и транспортных машин: Межвуз. сб. науч. тр. Кузбас. политехи, ин-т. - Кемерово, 1993. -С. 62-66.

157. Рындин В.П. Комплекс на базе микро-ЭВМ для измерения энергетических параметров бурильных машин ударного действия// Перспективы развития технологии и средств бурения.- Матер, на-учно-практич. конф., 3-5 окт. 1995,- Кемерово, 1995.

158. Рындин В.П. Фильтрация отраженных волн при ударном бурении// Динамика систем, механизмов и машин: Матер. IV Ме-ждунар. науч.-техн. конф., ОмГТУ. Омск, 2002 . С. 93-96.

159. Рындин В.П. К оценке параметров бурильных машин4ударного действия // Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах: Матер. V Междунар. науч.-практ. конф./Кузбас. гос. техн. ун-т,- Кемерово, 2002 . С. 83-86.

160. Рындин В.П. Измерение энергии и частоты ударов бурильных машин// " Горные машины и автоматика", № 12, 2003, С. 22-24.

161. Рындин В.П. Волновые процессы в ударных системах бурильных машин/ Кузбас. гос. техн. ун-т. -Кемерово, 2004. Деп. в ВИНИТИ 20.04.2004, № 661-В2004. -14 с.

162. Рындин В.П. Отраженные импульсы при ударном бурении/ Кузбас. гос. техн. ун-т. -Кемерово, 2004. Деп. в ВИНИТИ 29.04.2004, № 740-В2004. -19 с.

163. Рындин В.П. Измерение энергетических параметров бурильных машин ударного действия/ Кузбас. гос. техн. ун-т. -Кемерово, 2004. Деп. в ВИНИТИ 14.05.2004, № 823-В2004.-21 с.

164. Рындин В.П. Отраженные импульсы при вращательно-ударном бурении// Вестн. КузГТУ.-2004.-№2. -С. 48-49.

165. Рындин В.П. К вопросу измерения энергии удара бурильных машин// Вестн. КузГТУ.-2004.-№2. -С. 45-48.

166. Рындин В.П. Моделирование ударных волновых процессов в штангах бурильных машин// Вестн. КузГТУ.-2004.-№3. -С. 5257.

167. Рындин В.П. Энергия ударных импульсов в штанге бурильной машины// Вестн. КузГТУ.-2004,- №4. -С. 22-23.

168. Рындин В.П. Некоторые особенности распространения ударных импульсов в стержнях// Вестн. КузГТУ.-2004,- №4. -С. 20-21.

169. Саймон Р. Передача энергии волны напряжений в буровой штанге при ударном бурении породы/ Пер. ВНИИПТуглемаш, № 144/66. М.: ОНТИ, 1966, 41с.

170. Саймон Р. Расчет на вычислительных машинах волн напряжений от удара бойка в бурильных машинах. Сб. "Механика горных пород". Госгортехиздат, 1962-319 с.

171. Самбурский А.И., В.К. Новик. Бесконтактные измерения параметров вращающихся объектов. М.: Машиностроение. 1976. -143с.

172. Саруев Л.А. Рабочие процессы и выбор параметров станков для бурения взрывных скважин малого диаметра. Дисс. докт. техн. наук, Новосибирск, 1987.

173. Севостьянов B.C. Стойкость инструмента и основные закономерности процесса ударного скола горных пород. М. 1959.

174. Семенов В.Н. Электротехнические расчеты на языке БЕЙСИК/ В.Н. Семенов, Г.Х. Геворкян// М.: Энергоатомиздат, 1989.184 с.

175. Сердечный A.C. Закономерности передачи давления жидкости при ударе// Изв. ВУЗов. Горный журнал.- 1988.-№9. С. 8688.

176. Соколинский В. Б. О точности методов исследования ударных буровых машин.— В кн.: Взрывное дело, 79/36. М.: Недра, 1978, с. 13 — 17.

177. Соколинский В. Б. Расчет величины импульсного внедрения инструмента в разрушаемую среду.— В кн.: Физические и комбинированные способы разрушения горных пород.— Науч. со-общ. ИГД им. А. А. Скочинского, 1975, вып. 132, с. 30—38.

178. Соколинский В. Б. Расчет динамики ударного инструмента волновым методом. Науч. сообщ. ИГД им. А. А. Скочинского, 1963, т. 18, с. 121 — 131.

179. Стихановский Б. Н. КПД передачи энергии при упругом соударении стержней.— Тр. межвуз. науч. конф. по электр. машинам ударного действия: Сб. докл. Новосибирск: НЭТИ, 1967, с. 119—121.

180. Стихановский Б. H. Приближенный метод определения времени, коэффициента восстановления, силы и передачи энергии при свободном прямом ударе тел.— Физ.-техн. пробл. разраб. полез, ископаемых, 1971, № 1, ;. 70-83

181. Суднишников Б.В., Есин H.H. Элементы динамики машин ударного действия. Изд.СО АН СССР. Новосибирск, 1965.

182. Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых/ К. И. Иванов, М. С. Варич, В. И. Дусев, В. Д. Андреев,- М.: Недра, 1974,- 408 с.

183. Тиль Р. Электрические измерения неэлектрических величин: Пер. с нем. М: Энергоатомиздат, 1987.- 192 с.

184. Тимошенко С. П. Колебания в инженерном деле. М.: Физ-матгиз, 1959. 440 с.

185. Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле./Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1985. -472 с.

186. Трохименко Я.К. и Любич В.Д. Радиотехнические расчеты на программируемых микрокалькуляторах: Справочник. М. Радио и связь, 1988 - 304с.

187. Тюнин A.A. Определение энергии удара ударного узла бурильной машины БУ-2 по амплитуде волны деформации в буровой штанге. -Горный журнал, 1969, №10.

188. Фишер Г. Определение импульсов напряжений при ударном бурении.—В кн.: Разрушение и механика горных пород. М.: Госгортехиздат, 1962, с. 278—300.

189. Флавицкий Ю. В., Хомяков К. С. Определение импульсов напряжения при продольном соударении упругих тел. М.: ИГД им. А. А. Скочинского, 964. 31 с.

190. Харкевич А. А. Теория электроакустических преобразователей: Волновые процессы. М.: Наука, 1973. 400 с.

191. Хаямидзу X., Мисава С., Такаока С. Исследование твердости и вязкости пород при ударном бурении: Пер. с яп. Всесоюз. центр, пер., Ц-40629. М ., 1973. 24 с.

192. Хорст Герхард. Методы оценки систем ударного бурения «Бергакадемия», №4, 1968.

193. Хоукс И., Чакраварти П. Поведение волны деформации в штангах станков ударного бурения.— В кн.: Разрушение и механика горных пород. М.: Госгортехиздат, 1962. С. 31 1—337.

194. Шелковников И. Г. Использование энергии удара в процессах бурения. М.: Недра, 1977. 160 с.

195. Шрейнер JI. А., Петрова О. П., Якушев В. П. и др. Механические и абразивные свойства горных пород. М.: Гостоптехиздат, 1958. 201 с.

196. Эпштейн Е. Ф., Бессонов Ю. Д. Влияние размеров колонковых труб и резьбовых соединений на коэффициент полезного действия передачи энергии удара.— Экспресс-информ. Сер. «Техника и технология геологоразведочных работ». М.: ОНТИ ВИ-ЭМС, 1969, № 56. 30 с.

197. A.C. 297870 СССР. Устройство для измерения ударных деформаций / В.А. Кашаев (СССР).- (№ 1289046/25-280; Опубл. 09.07.71, Бюл. №10.-2с.

198. A.C. 309126 СССР, М.Кл. Е 21с1/12. Бурильная машина/ Н.Д. Лазаревич, М.М. Перепелкин, В.П. Рындин., В.В. Бойков (СССР).-№1438385/22-3; Заявлено 25.05.70; Опубл. 09.07.71, Бюл. №22.-2с.

199. A.C. 421763 СССР, М.Кл. Е 21с1/12. Бурильная машина/ Лазаревич Н.Д., Перепелкин М.М., Рындин В.П., Бойков В.В.(СССР).-№1821864/22-3. Заявлено 22.08.72; Опубл. 30.03.74, Бюл. №22.-2с.

200. A.C. 601407 СССР, М.Кл. Е21С1/10. Бурильная установка / Лазаревич Н.Д., Медовый Ю.А.,Перепелкин М.М., Романов В.М., Рындин В.П., Торгунаков Ю.Н., Яшин А.Н., Данйлов H.A. (СССР).-№1907203/22-03; Заявлено 09.04.73; Опубл. 05.04.78, Бюл. №13.-2с.

201. A.C. 199060 СССР, МПК Е 21с1. Ударный механизм/ Н.Д. Лазаревич, В.П. Рындин, М.М. Перепелкин, В.В. Бойков, Л.И. Пепе-нин (СССР). №1072333/22-3; Заявлено 27.IV,1966; Опубл. 13.VII.1967, Бюл. №15.-2с.

202. A.C. 175463 СССР, МПК Е 21с Ударный механизм/ Н.Д. Лазаревич, М.М. Перепелкин, В.П. Рындин., Ю.Н. Торгунаков (СССР).- № 912248/22-3; Заявлено 15.VII.1964; Опубл. 09.Х.1965, Бюл. №20.-2с

203. A.C. 219 345 СССР, МПК F 06d Центробежная предохранительная муфта/ Н.Д. Лазаревич, М.М. Перепелкин, В.П. Рындин (СССР).- № 1151030/2-27; Заявлено 17. 1V.1967; Опубл. 30.V.1968, Бюл. №18.-2с

204. A.C. 274569 СССР, МПК F 16d. Центробежная предохранительная муфта/ Н.Д. Лазаревич, М.М. Перепелкин, В.П. Рындин (СССР).- № 1318877/25-27; Заявлено 08. IV.1969; Опубл. 24.VI.1970, Бюл. №21.-2с.

205. A.C. 292043 СССР, МПК F 16d. Центробежная предохранительная муфта/ Н.Д. Лазаревич, М.М. Перепелкин, В.П. Рындин (СССР).-№ 1357294/25-27; Заявлено 20. V111.1969; Опубл. 06.1.1971, Бюл. № 4.-2с

206. Arndt F. К. Der Schlagablauf in Kolben und Stange beim schlagenden Bohren.— Gluckauf, 1960, Bd. 1, N 24.

207. Arndt F. K. Die Energiebilanz des Bohrhammers.— Bergakademie, 1965, I. 17, N 3, S. 159—161.

208. Dutta P. К. The determination of stress waveforms produces by percussive drill pistons of various geometrical designs.— Intern. J. Rock Mech. and Mining Sei., 1968, vol. 5, N 6, p. 501—5518.

209. Fairyhurst C. Wave mechanics of percussive drilling. Mine and Quarry Eng., 1961, March-April.

210. Fischer H.C. On longitudinal impact, 1-Y1. Martinusnijhoft, 1960.

211. Hustrulid W. A., Fairhurst C. A theoretical and experimental studu of percussive drilling of rock.— Intern. J. Rock Mech. and Mining Sei., 1972, № 9, p. 335—356.

212. Lundberg B. Some basic problems in percussive rock destruction, Geteborg, 1971.

213. Sears I. E. On the longitudinal impact of metal rods with rounded ends.—Trans. Cambridge Philos. Soc., 1909, vol. 21, N 11, p. 49—105.

214. Sembritzki G. Zum Spannungszustang in Bohrstangen beim schlagenden Bohren.— Bergbauwissenschaften, 1968, Bd. 15, N 12, S. 457—463.

215. Thuro K. 1996. Bohrbarkeit beim konventionellen Sprengvortrieb. Geologich felsmechanische Untersuchungen an sieben ausgewählten Tunnellproekten. München Geologisehe Hefte, Reihe B: Angewandte Geologie 1: 1-145.

216. Thuro K., Spain G. 1996: Drillability in hard rock drill and blast tunnelling. Felsbau 14: 103-109.

217. Совершенствование вращательно-ударного и ударного способов бурения. /Отчет по работе № 270704-097. Рук. работы Рын-дин В.П./ КузНИИшахтострой, Госрегистрация № 73050924, Кемерово, 1974. 51 с.

218. Исследование и оценка энергетических параметров волновых процессов в ударных системах бурильных машин. /Отчет по теме № 103-77. Рук. темы Рындин В.П./ КузПИ, Инв. № Б 730230, Кемерово, 1978. 78 с.

219. Исследование ударной мощности бурильных машин по импульсу напряжения в штанге. /Отчет по теме № 203-79. Рук. темы Рындин В.П./ КузПИ, Инв. № Б 819739, Кемерово, 1979.28с.

220. Исследование энергетических параметров гидроударников инв. /Отчет по теме № 212-80. Рук. темы Рындин В.П./ КузПИ, Инв. №02829015261, Кемерово, 1981. 55 с.

221. Исследование и разработка аппаратуры для стендовых испытаний бурильных машин ударного действия. /Отчет по теме № 201-82. Рук. темы Рындин В.П./ КузПИ, Инв.№02840017031, Кемерово, 1983. 59 с.

222. Разработка методических основ и средств экспериментальных исследований динамики струй. /Отчет по теме № 201-87-11. Рук. темы Рындин В.П./ КузПИ, Кемерово, 1988. 23 с.