螺旋钻头掘削土壤的阻力矩研究

考虑进给和回转运动共同对切削厚度和切削角的影响,引用进给回转速比m,结合McKyes-Ali土壤三维失效模型和极限力学平衡方程,建立了新的螺旋切削阻力矩解析公式。理论和实验研究表明,螺旋切削阻力矩与进给回转速比m成非线性关系;m的存在使实际切削角、实际切削厚度及实际失效角都发生改变,导致钻头切削阻力矩理论值与不考虑m影响时不同;两理论值偏差随m没有确定的变化规律,偏差的大小与土壤力学参数、钻具结构参数和上层土预压力等有关;实验值与考虑进给回转速比影响的理论值有更高的吻合度,证明了理论的正确性。