机械工程学报

作者：马威, 王阔, 张健, 姜鑫, 吴文章

单位：1. 北京科技大学资源与安全工程学院 北京 100083;2. 南京宝地梅山产城发展有限公司矿业分公司 南京 210041;3. 北京科技大学机械工程学院 北京 100083;4. 徐州徐工基础工程机械有限公司 徐州 221004

关键词：液压凿岩机,非线性岩石模型,延拓,粘滞,分岔；

介绍了液压凿岩机的结构。结合非线性岩石模型，将凿岩机钻进岩石的过程，建立四自由度力学和数学模型。研究了粘滞和非粘滞模式，解释了这两种运动类型之间的差异。将液压作用力的角频率、振幅和垂直偏移量作为控制参数，进行了单参数延拓分析，发现了倍周期分岔、鞍结分岔和环面分岔。介绍了液压凿岩机钻凿岩石的数据采集系统，比较了模型和实验测得的液压作用力、活塞位移和活塞速度。结果表明，为了使凿岩机工作在周期-1轨迹，应该选择角频率的范围为2.09 < ω < 5.327，振幅的范围为0.012 < a < 0.746和0.005 < a < 1，垂直偏移量的范围为0.093 < b < 0.25。实验和模型的液压作用力具有相同的运行趋势，模型的活塞位移和速度大致位于“实验均值±标准差”的范围内，模型较好地模拟了实验结果。

来源：2026年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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