一种抗疲劳钎杆的理论与试验研究-JournalofNortheasternUniversity.PDFVIP

第2 7 卷第1 1期 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol 27 ,No . 11 2 0 0 6 年 11 月 Journal of Nort heastern U niver sity (N at ural Science) Nov . 2 0 0 6 文章编号 : (2006) 一种抗疲劳钎杆的理论与实验研究 邢 　军 , 钟 　勇 , 宋守志 ( 东北大学 资源与土木工程学院 , 辽宁 沈阳　110004) 摘 　　　要 : 基于有限寿命设计原理 ,运用波动力学、冲击钻进动力学 ,分析了钎杆抗断性能及其疲 劳寿命影响因素 ,提出了具有低应力、高抗断阻力特性的薄壁管式钎杆结构 薄壁管式钎杆 , 以不增 · 加钎钢消耗量为前提 ,通过显著增大钎杆外圆直径 ,达到提高钎杆抗断性能、降低钎杆循环应力水平 的目的 同时 ,结合材料的 SN 曲线和钎杆的理论载荷谱 ,运用电算程序 ,预估了新型结构钎杆的抗 · 疲劳寿命 工业考核表明,薄壁管式钎杆的疲劳寿命达到 1 200 m ,比国产传统钎杆提高近 70 % · · 关 　键 　词 : 钎杆 ;管式结构 ;力学分析 ;疲劳寿命 中图分类号 : TO 42 12 　　　文献标识码 : A 6 7 随着凿岩机向着大功率、重型化方向发展 ,对 设计; 当 N 2 ×10 ～10 时, 采用无限寿命疲劳 钎钢和制造工艺所能达到极限承受水平提出了更 强度设计 在有限寿命设计中, 当工作应力较低而 · 高的要求 ,然而由于材料科学和制钎工艺水平的相 ( 5 6) 失效循环数较高 10 N 2 ×10 时, 这种类型 对滞后 ,国产钎杆在凿岩过程中出现大量损坏 ,使 的疲劳称之为高周疲劳 高周疲劳不能再以疲劳 · 用寿命偏低 这不仅直接影响凿岩效率 ,还造成合 极限作为材料强度指标来进行结构疲劳强度设 · 金钢材的大量消耗 本文在现代冲击钻进动力学、 ( · 计, 而应采用有限寿命疲劳极限 也称应力疲劳极 材料科学必威体育精装版成果基础上 ,进行了钎杆抗断性能影 ) 限 作为材料极限应力 · 响因素分析 ,提出具有高抗断性能的钎杆结构 · 材料的 SN 曲线一般有如下特点: r σ ( )