针对当前双缓冲系统特性研究不足,严重制约凿岩机冲击功率提高的现状,考虑岩石动力学特性和应力波的透射与反射,建立以冲击为输入的应力波传递模型,获取了钎头凿入位移和缓冲活塞回弹速度。考虑油液压缩、油液泄漏、阀口压降等因素,建立了包含缓冲活塞、缓冲阀、缓冲蓄能器以及连接管路的双缓冲系统耦合模型。设计现场凿岩实验,同步测试了冲击系统和双缓冲系统腔内压力,验证了数值仿真模型的正确性。在此基础上,分析了双缓冲间隙对缓冲活塞运动规律和一、二级缓冲腔压力变化规律的影响。仿真结果表明,双缓冲间隙存在最优范围,如若设计不当,会影响系统的响应速度,引起极高的压力峰值,甚至造成系统空蚀的发生。

路面加速加载实验设备通过可控、重复的轮荷,对实际路面进行连续作用,在短时间内实现路面的累积破坏,模拟路面结构和材料的破坏规律,建立轮荷与材料服役性能之间关系。开发了一款具有自主知识产权的全球首台套集成温度、湿度、光照、淋雨等全环境的足尺路面加速加载设备。首先介绍了全环境足尺路面加速加载设备的整体结构组成,然后详细介绍了设备控制系统,最后利用该设备进行了实际实验。实验结果表明,全环境足尺路面加速加载设备人机界面友好,操作方便,实用性强且效率高。

为了实时监测盘形滚刀的磨损状况,建立一套盘形滚刀磨损状况实时监测系统,该系统利用电涡流传感器测量位移原理,通过无线结合有线的方式,将测量的滚刀磨损状况传送至上位机上显示.通过某工程现场实验,实时监测不同刀位滚刀的磨损状况,并与实际测量的滚刀磨损状况进行比较,验证了该系统能够有效监测滚刀的磨损量,从而实现盘形滚刀磨损状况的实时监测.