Khoan đá không phải là sự va đập thô bạo của kim loại vào nham thạch, đó là một nghệ thuật truyền tải sóng năng lượng trong môi trường khắc nghiệt. Để làm chủ Nguyên lý hoạt động máy khoan đá XCMG và cách tối ưu hiệu suất khoan, các kỹ sư phải phân tích dòng năng lượng này qua lăng kính Nhiệt động học phi cân bằng (Non-equilibrium Thermodynamics).
Khi búa đập thủy lực giáng một đòn xuống chuôi gài, động năng được chuyển hóa thành Sóng ứng suất nén (Compressive Stress Wave) chạy dọc theo cần thép với vận tốc trên $5000$ m/s. Điểm sinh tử quyết định hiệu suất nằm ở giao diện giữa nút hợp kim Cacbua Vonfram và mặt đá. Năng lượng truyền qua giao diện này tuân theo phương trình truyền sóng âm học: $E_{transfer} = \frac{4Z_1 Z_2}{(Z_1 + Z_2)^2} E_{incident}$. Trong đó, $Z_1$ và $Z_2$ lần lượt là trở kháng âm học của thép và đá.
Nếu thợ máy ép tịnh tiến quá nhẹ, một khe hở không khí vi mô (có $Z \approx 0$) sẽ xuất hiện. Trạng thái nhiệt động học lập tức mất cân bằng, phương trình trên trả về $E_{transfer} \approx 0$. Toàn bộ năng lượng dội ngược lại thành Sóng kéo (Tensile Wave) xé nát khớp ren cần khoan từ bên trong. Việc tối ưu hóa hiệu suất chính là kỹ thuật "khóa trở kháng": Điều chỉnh van tịnh tiến ép chặt mũi khoan vào mặt đá một cách hoàn mỹ, ép hệ số truyền tải đạt mức cực đại, biến toàn bộ sức mạnh của XCMG thành những vụ nổ vi mô băm nát ma trận tinh thể đá gốc.
Tham khảo: https://mayxucxcmg.com.vn/nguyen-ly-hoat-dong-may-khoan-da-xcmg/
Khi búa đập thủy lực giáng một đòn xuống chuôi gài, động năng được chuyển hóa thành Sóng ứng suất nén (Compressive Stress Wave) chạy dọc theo cần thép với vận tốc trên $5000$ m/s. Điểm sinh tử quyết định hiệu suất nằm ở giao diện giữa nút hợp kim Cacbua Vonfram và mặt đá. Năng lượng truyền qua giao diện này tuân theo phương trình truyền sóng âm học: $E_{transfer} = \frac{4Z_1 Z_2}{(Z_1 + Z_2)^2} E_{incident}$. Trong đó, $Z_1$ và $Z_2$ lần lượt là trở kháng âm học của thép và đá.
Nếu thợ máy ép tịnh tiến quá nhẹ, một khe hở không khí vi mô (có $Z \approx 0$) sẽ xuất hiện. Trạng thái nhiệt động học lập tức mất cân bằng, phương trình trên trả về $E_{transfer} \approx 0$. Toàn bộ năng lượng dội ngược lại thành Sóng kéo (Tensile Wave) xé nát khớp ren cần khoan từ bên trong. Việc tối ưu hóa hiệu suất chính là kỹ thuật "khóa trở kháng": Điều chỉnh van tịnh tiến ép chặt mũi khoan vào mặt đá một cách hoàn mỹ, ép hệ số truyền tải đạt mức cực đại, biến toàn bộ sức mạnh của XCMG thành những vụ nổ vi mô băm nát ma trận tinh thể đá gốc.
Tham khảo: https://mayxucxcmg.com.vn/nguyen-ly-hoat-dong-may-khoan-da-xcmg/