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在采矿和钻井工程中,机械破岩是一种安全、高效的破岩方式,在与其他破岩方式的比较中呈现出巨大的优越性。机械破岩又可分为动载荷破岩、静载荷破岩和动静载荷组合破岩三种方式。在以往的研究中,人们主要集中研究了前两种破岩方式,然而随着社会经济技术的进步与实际的生产需要,动静载荷组合破岩的研究变得越来越重要。本课题研究的就是能够提供动静载荷组合方式下进行岩石破碎的试验装置,即岩石振动激励模拟测试系统。本文重点进行了如下的研究与试验:分析岩石的破碎机理,在总结分析比较静载荷破岩、动载荷破岩和动静载荷组合破岩的基础上,结合前人的研究成果,得出动静载荷破岩可以达到最佳的破岩效果,从而证实了本研究系统的可行性。分析动静载荷破岩的试验原理,进行岩石振动激励模拟测试系统的机械结构设计。采用倒置的振动台的上下振动提供冲击载荷,利用振动台及其设备本身的重量来提供静载荷,通过皮带传动实现钻头的旋转与静载的加压从而达到破碎岩石的目的。文中分别介绍了系统各个部分的构成、重要零部件的选取及有限元分析和设计计算。完成了系统的数据采集与显示。将传感器与数据采集技术相结合,将被测量数据通过电压、变形量等载体形式输出,由计算机进行数据的接收,最后交由LabVIEW软件处理控制,构造出测量范围广、测量精度较高的测试系统。该系统包括硬件和软件两大部分,硬件主要是数据采集卡、传感器和伺服电机;软件使用的是LabVIEW实现破岩过程中数据的采集、标定、计算、实时显示、存储等功能,以形象直观的界面呈现出实时动态。进行了大量的试验调试与数据分析,解决了调试过程中遇到的各种问题,不断完善整个系统。通过以上内容的研究与试验,岩石振动激励模拟测试系统实现了在动静载荷组合模式下的岩石破碎,能够提供实时数据以便于及时掌握系统动态。本系统为研究岩石的破碎特性和研制新型钻凿破岩设备以及提高破岩效率提供了较好的试验平台。