Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин

Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин

The design is considered and recommendations for parameters of the hydraulic hammer tool and technological modes of percussive-rotary drilling of wellbore are presented.

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Datum:2010
Hauptverfasser: Калиниченко, О.И., Парфенюк, С.Н., Хохуля, А.В., Комарь, П.Л., Дикунова, В.С.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2010
Schlagworte:
Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23406
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин / О.И. Калиниченко, С. Н. Парфенюк, А.В. Хохуля, П.Л. Комарь, В.С. Дикунова // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 108-113. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-23406
record_format dspace
spelling Калиниченко, О.И.
Парфенюк, С.Н.
Хохуля, А.В.
Комарь, П.Л.
Дикунова, В.С.
2011-07-04T13:58:47Z
2011-07-04T13:58:47Z
2010
Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин / О.И. Калиниченко, С. Н. Парфенюк, А.В. Хохуля, П.Л. Комарь, В.С. Дикунова // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 108-113. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
XXXX-0065
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23406
622.243
The design is considered and recommendations for parameters of the hydraulic hammer tool and technological modes of percussive-rotary drilling of wellbore are presented.
ru
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин
spellingShingle Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин
Калиниченко, О.И.
Парфенюк, С.Н.
Хохуля, А.В.
Комарь, П.Л.
Дикунова, В.С.
Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
title_short Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин
title_full Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин
title_fullStr Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин
title_full_unstemmed Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин
title_sort конструктивные особенности и параметры гидроударника г-132 для ударно-вращательного бурения скважин
author Калиниченко, О.И.
Парфенюк, С.Н.
Хохуля, А.В.
Комарь, П.Л.
Дикунова, В.С.
author_facet Калиниченко, О.И.
Парфенюк, С.Н.
Хохуля, А.В.
Комарь, П.Л.
Дикунова, В.С.
topic Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
topic_facet Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
publishDate 2010
language Russian
container_title Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
publisher Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
format Article
description The design is considered and recommendations for parameters of the hydraulic hammer tool and technological modes of percussive-rotary drilling of wellbore are presented.
issn XXXX-0065
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23406
citation_txt Конструктивные особенности и параметры гидроударника Г-132 для ударно-вращательного бурения скважин / О.И. Калиниченко, С. Н. Парфенюк, А.В. Хохуля, П.Л. Комарь, В.С. Дикунова // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 108-113. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT kaliničenkooi konstruktivnyeosobennostiiparametrygidroudarnikag132dlâudarnovraŝatelʹnogobureniâskvažin
AT parfenûksn konstruktivnyeosobennostiiparametrygidroudarnikag132dlâudarnovraŝatelʹnogobureniâskvažin
AT hohulâav konstruktivnyeosobennostiiparametrygidroudarnikag132dlâudarnovraŝatelʹnogobureniâskvažin
AT komarʹpl konstruktivnyeosobennostiiparametrygidroudarnikag132dlâudarnovraŝatelʹnogobureniâskvažin
AT dikunovavs konstruktivnyeosobennostiiparametrygidroudarnikag132dlâudarnovraŝatelʹnogobureniâskvažin
first_indexed 2025-11-26T12:19:56Z
last_indexed 2025-11-26T12:19:56Z
_version_ 1850623656174026752
fulltext Выпуск 13. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 108 многократное ударное воздействие на прихваченные трубы происходит при «расходке» бу- рильной колонны. Данная система формирования ударов определяет повышенную надеж- ность и эффективность снаряда. Литература 1. А.с. №1601335 СССР, Е21В 31/107, 17/06. Отсоединительный ударный снаряд./ Б.Н. Васюк и др. – Опубл. 23.10.90. – Бюл. №39. 2. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. . 3-е. Изд. М. «Высшая школа», 1969. – 734 с. 3. Самотой А.К. Предупреждение и ликвидация прихватов труб при бурении скважин. М., Недра, 1979. – 182 с. 4. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин: в 2-х томах/ Под общей ред. проф. Е.А. Козловского –М.: Недра. 1984. – Т. 1. – 512 с. Поступила 27.05.10 УДК 622.243 О. И. Калиниченко, д-р техн. наук, С. Н. Парфенюк, А. В. Хохуля, П. Л. Комарь, В. С. Дикунова Донецкий национальный технический университет, Украина КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ПАРАМЕТРЫ ГИДРОУДАРНИКА Г-132 ДЛЯ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН The design is considered and recommendations for parameters of the hydraulic hammer tool and technological modes of percussive-rotary drilling of wellbore are presented. В настоящие время при тотальном уменьшении финансирования буровых работ гео- логоразведочные предприятия вынуждены вести активный поиск эффективных разработок, которые позволили бы приблизить показатели экономичности и производительности буре- ния скважин до уровня, достигнутого отраслью к концу 80-х годов ХХ в. В свое время благодаря скоординированной и тесной связи производственных и научных организаций создавались и успешно внедрялись новые приоритетные технические средства и технологии, обеспечивающие высокую эффективность проходки скважин. Среди них можно выделить разработки ударно-вращательного бурения с применением забойных гидроударных машин. Применение таких машин рассматривалось как радикальное средство решения пробле- мы повышения не только механической скорости бурения в различных горно-геологических условиях, но и качественных показателей и экономичности буровых работ. В идентичных усло- виях эксплуатации с применением гидроударников стабильно обеспечивалось повышение ско- рости бурения в 1,5 – 3 раза по сравнению со скоростью вращательного бурения, при одновре- менном повышении стойкости породоразрушающего инструмента [2 – 4]. Тенденция снижения объемов гидроударного бурения наметилась в начале 90-х годов ХХ в. По оценкам исследователей эта тенденция обусловлена разработкой более совершенных конструкций алмазных коронок и породоразрушающего инструмента, вооруженного сверхтвер- дыми материалами [1]. Использование такого инструмента по сравнению с гидроударным буре- нием в твердых породах при соизмеримости механической скорости способствовало значитель- ному снижению трудоемкости и капиталоемкости процесса бурения. Однако более существен- ной причиной эпизодического применения гидроударников, явилась, прежде всего, незавершен- РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 109 ность научно-исследовательских работ, направленных на более полную реализацию потенциала, как непосредственно машин, так и технологических режимов бурения скважин. Почти двадцатилетний перерыв в теоретических, экспериментальных и опытно- конструкторских работах в Украине значительно усложнил задачу создания отечественного конку- рентоспособного гидроударника, отвечающего ус- ловиям производительного ударно-вращательного бурения скважин. При этом нет необходимости ре- шать эту задачу заново. Скорее всего, речь может идти о систематизации ранее полученных данных и использовании научного потенциала, особенно в плане решения методических и технологических вопросов, накопленного за период активных разра- боток гидроударного бурения. Вопросы существенной переработки кон- струкций или разработки новых гидроударных механизмов для работы в скважинах диаметром 132 мм по большому счету можно отнести к ин- женерным. Более проблемными остаются задачи, связанные с проектированием внешних характе- ристик гидроударников, соответствующих тех- нологическим режимам бурения в различных горнотехнических условиях. Причем выбор внешней характеристики гидроударника главным образом должен подчиняться требованию дости- жения области необходимых силовых парамет- ров машины для эффективного бурения в поро- дах V-XII категорий. Это не новые показатели назначения гидроударников, однако, в условиях жестких технических и технологических ограни- чений, прежде всего относительно диметра кор- пуса механизма и области допустимых парамет- ров привода буровых насосов, наиболее важное значение приобретают решения, направленные на выбор необходимого сочетания конструктив- но-технологических параметров гидроударника с возможностью реализации экстремального ха- рактера его работы. Такой вариант работы маши- ны требует обоснованного выбора, как исходных технологических режимов бурения, так и рабо- чих параметров гидроударника. В условиях разведочного бурения, когда решающим является обеспечение эффективной работы гидроударников при относительно малом расходе жидкости, прогрессивными являются механизмы (гидроударники) двойного действия (ГДД). Несмотря на то, что такие машины харак- теризуются сложной кинематикой рабочего про- цесса и системой распределения жидкости, тре- бующей большого количества уплотнений и внутренних каналов для прохода жидкости, разработка ГУ-132 по схеме ГДД обусловлена Рис. 1. Схема гидроударника ГУ-132 Выпуск 13. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 110 возможностью создания механизмов со сравнительно высоким КПД, большой энергией и частотой ударов при незначительной подаче промывочной жидкости. Схема разработанного гидроударника ГУ-132 для ударно-вращательного бурения скважин диаметром 132 мм показана на рис. 1. В соответствии с общей классификацией ГУ- 132 относится к группе ГДД с дифференциальным поршнем. Во время эксплуатации гидро- ударник может находиться в двух состояниях – сблокированном и рабочем. Блокировка машины достигается, когда она находится в подвешенном состоянии. Гидроударник с долотом под действием собственного веса опускается на ход шлицевого разъема h. При этом совмещаются отверстия а и б, выполненные соответственно в распреде- лителе 4 и патрубке шлицевого штока 3. Промывочная жидкость через отмеченные отвер- стия, кольцевой зазор между наружным 10 и внутренним 7 корпусами, продольные каналы к верхней 16 и нижней 18 наковален, и далее, через промывочные каналы долота 19 свободно поступает на забой. Гидроударник при этом не работает. При постановке механизма на забой шлицевой шток опускается до посадки переходника 1 на опорную поверхность шлицевой муфты 2. Каналы б размещаются в камере гидродвигателя и обеспечивают поступление промывочной жидкости в приводную полость д цилиндра 12. Работа гидроударника, сводится к следующему. В исходном положении поршень 11 с бойком 17 находятся в крайнем нижнем положении. Впускной клапан 8 закрыт, а выпускной 9 открыт. Давление жидкости  Р в рабочей полости д формирует силу )( шn fFPR  где nF  площадь поршня 11; шf  площадь штока 15, которая обеспечивает движение системы «поршень-боек» вверх. Во время подъема бойка клапанная группа (система «впускной клапан – выпускной клапан») остается в исходном нижнем положении за счет силы давления жидкости, прижи- мающей впускной клапан к седлу. В процессе перемещения бойка жидкость, находящаяся в цилиндре над поршнем вытесняется по смещенным каналам г клапанной коробки 6 и далее, через открывшийся обратный клапан 5 и радиальный канал с распределителя поступает в кольцевой зазор между наружным и внутренним корпусами механизма. При движении пор- шня вверх одновременно перемещается палец 13 по пазам, выполненным в хвостовике кла- пана . На этой фазе сжимается пружина 14. Пройдя расстояние S , поршень ударяется по выпускному клапану. За счет энергии удара и силы сжатой пружины система «впускной клапанвыпускной клапан» переместится вверх. При этом выпускной клапан своей тарелкой прижат к нижней поверхности клапанной коробки, закрывая ее смещенные каналы г, а впускной клапан откровает доступ жидкости и в надпоршневую полость цилиндра 12. Во время перестановки клапанов боек, частично снизив скорость, продолжает движение на пути 21 5,0 SSS  до верхней наковальни. Движение поршня-бойка вниз обеспечивается результирующей силой ш PfR  , обу- словливающейся дифференциальной формой поршня при действии на него давления как сверху, так и снизу. При перемещении поршня вниз выпускной клапан останется прижатым к поверхности клапанной коробки за счет давления в надпоршневой камере цилиндра. Клапанная группа со- храняет верхнее положение на пути S . В момент контакта пальца и нижней поверхности паза выпускного клапана клапаны переставляются в исходное положение. Доступ жидкости в верх- нюю полость цилиндра прекратится. Жидкость будет поступать только в подпоршневую по- лость д цилиндра. Во время перестановки клапанов боек, за счет накопленной энергии, про- должает двигаться до удара по нижней наковальне. Далее цикл работы машины повторяется. В разработанной конструкции задачи элементов шлицевого разъема расширены функцией распределителя жидкости, с одновременным исключением влияния относительно- го перемещения пары «шлицевая втулка-шлицевая муфта» на характер работы гидроудар- ника при их относительном перемещении под действием реактивных сил отдачи. Создание рабочей конструкции гидроударника ГУ-132, работающего по схеме рис. 1, РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 111 сопряжено с необходимостью учета взаимосвязанных технических ограничений, относящихся к нерегулируемым. Нормальные условия выноса породы, без существенного повышением со- противления в зазоре между стенкой скважины и корпусом гидроударника соблюдается при 106dГУ114 мм [6]. Для имеющегося сортамента колонковых геологоразведочных труб диа- метр ГУ-132 принят равным 108 мм. В такой ситуации гидродвигатель машины может размес- титься в корпусе диаметром не более 89 мм, что значительно сужает диапазон выбора площади поршня гидродвигателя. Как следствие, рабочая площадь поршня шffFf шп  констру- ктивно не может превышать величину 16,5 см 2 , и фактически становится малозначимой при выборе диапазона технической характеристики гидроударника. В свою очередь с учетом но- минальных характеристик буровых насосов, во избежание получения высокого давления на привод гидроударника, на каждый см 2 рабочей площади поршня допускается 2,252,5 кг мас- сы бойка бm [5]. Несмотря на существенность бm , как энергообразующего параметра, приве- денное соотношение не будет нарушаться при бm не более 3540 кг. В структуре процесса ударно-вращательного бурения скважин гидроударник форми- рует два параметра – энергию W и частоту ударов n , которые могут резко изменяться в про- цессе бурения в зависимости от объема подаваемой промывочной жидкости Q. С увеличени- ем Q линейно повышается как энергия, так и частота ударов. В то же время расход промы- вочной жидкости является фактором, ограничивающим возможный уровень W и n, посколь- ку при увеличении Q, повышающееся с нарастающей интенсивностью давление Р в гидро- системе может выйти за пределы номинального [Р] для заданного типа насоса. С учетом це- левого назначения разработки для скважин диаметром 132 мм при бурении в породах V-XI категорий, необходимая скорость восходящего потока в скважине обеспечивается при объе- ме промывочной жидкости Q 180 л/мин. Установленный начальный предел Q явился исходным технологическим параметром для проектирования и конс- труктивных элементов и параметров гид- роударника, с обеспечением достаточной ударной мощности. Несмотря на то, что Ny определяется энергией W и частотой ударов n, главным физическим критери- ем интенсивности воздействия внешних сил при ударно-вращательном бурении является контактная энергия удара. Как правило, с повышением энергии удара энергоемкость процесса отделения поро- ды от массива понижается, т. е. бурение осуществляется эффективнее. Согласно данным [3, 6] удельная энергоемкость близка к прямолинейной зависимости от крепости пород, при этом для пород V- XII категорий диапазон ее изменения находится в пределах 200600 Дж/см 3 [3, 6]. Абсолютное значение энергии удара, которую должен развивать гидроударник для эффективного разрушения пород V-XII катего- рий при бурении скважин долотами диаметром 132 мм находится в пределах 75150 Дж. При отмеченных ограничениях получение характеристик гидроударника для создания выгодных условий разрушения горных пород сужено возможностью варьирования общего хода бойка 1S . При этом, с учетом необходимости соблюдения соотношения 21 SSS  (где 2S =34 мм – свободный ход, являющийся необходимым технологическим параметром Рис. 2. Зависимость рабочих параметров ГУ-132 от величины рабочего хода бойка Выпуск 13. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 112 для соблюдения условия синхронной перестановки клапанов при наименьших потерях ско- рости соударения), задача решается выбором оптимального рабочего хода оптSS  , при ко- тором силовые характеристики гидроударника достигают максимального значения. Учитывая, что для каждого значения расхода жидкости при ограниченно фиксированных значениях конструктивных параметров гидроударников существует максимум энергии удара, ко- торый при увеличении Q смещается на большее значение рабочего хода, установлено значение оптS = 20 мм (рис. 2) при котором в диапазоне Q =180220 л/мин энергия удара имеет максимум. Таким образом, при отмеченных технических и технологических ограничениях гид- роударник ГУ-132 обеспечивает область силовых параметров для разрушения пород V-XII категорий по буримости. Кроме выделенных параметров W и Q возможности ударно-вращательного способа бурения зависят и от сочетаний таких технологических параметров как частота ударов n , скорость вращения снаряда  и осевая нагрузка осР . В то же время степень влияния пере- численных величин как на выбор параметров гидроударника, так и на уровень эффективного разрушения породы не однозначна. При выделенном диапазоне Q для достижения максимальной величины энергии уда- ра W параметр n является величиной фиксированной, влияющей, в основном, на выбор скорости вращения снаряда. Величина  носит подчиненный характер, поскольку функционально связана с час- тотой ударов бойка п . Для инженерных расчетов можно использовать зависимость D mn n n     0 , об/мин где оп  количество полных ударов за один оборот породоразрушающего инструмента;  = 86 мм расстояние между соседними ударами (смещение ударов) в секторе разрушения, при котором удельная энергоемкость разрушения пород имеет минимальное значение [7]; m  количество лезвий долота; D – диаметр долота, мм. В среднем, при Q =180  220 л/мин диапазон изменения частоты вращения снаряда изменяется в пределах 80  135 об/мин. Осевая нагрузка устанавливается из условия обеспечения непрерывного контакта до- лота (коронки) с породой. Для ударно-вращательного бурения крепких пород осевое усилие следует поддерживать из расчета диаметра долота: осР =7,5  15 Н/мм, для абразивных по- род средней крепости осР =20  30 Н/мм и для слабоабразивных пород осР =50  70 Н/мм. Литература 1. Коган Д. И. Перспективы совершенствования техники и технологии гидроударного бурения //ЭИ. ВИЭМС Техн. и технол. геол-развед. работ, 1979.вып19 с.16. 2. Башкатов Д. Н., Панков А. В., Коломиец А. М. Прогрессивная технололгия бурения гидрогеологических скважин. М.: Недра, 1992. 285 с. 3. Граф Л. Э., Коган Д. И. Гидроударные машины и инструмент. М.:Недра, 1972. 207 с. 4. Кушелевич А. Б., Карабаш Д.И., Репьев А.П. Исследование возможности создания гидроударников для интенсификации бурения гидрогеологических скважин. -// Сб. Совершенствование и Разразработка бурового инструмента для прогрессивных спо- собов бурения. – М., 1986.с.64-70 5. Калиниченко О. И.,Зыбинский П. В, Забойные буровые машины. Донецк. Изд. «Норд-Компьютер», 2006.222 с. 6. Иванов К. И., Латышев В.А., Андреев В.Д. Техника бурения при разработке место- рождений полезных ископаемых.М.: Недра, 1987.270 с. РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 113 7. Куликов И. В., Воронов В. Н., Николаев И. И. Пневмоударное бурение разведочных скважин. М.: Недра, 1977.240 с. Поступила 07.06.10 УДК 622.24.051 А. М. Бочковский, канд. техн. наук, Д. Л. Коростышевский Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев АНАЛИЗ НАГРУЗОК ПРИ РАЗРУШЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД АЛМАЗНО-ТВЕРДОСПЛАВНЫМИ ПЛАСТИНАМИ The method of application of a level detection of offloading on diamond stratum PDC is re- sulted, outcomes of a trial of laminas with a figurate emulsion carrier on a shearing are introduced, its advantage in comparison with serial with a plane substrate of an emulsion carrier is displayed. Введение В 1985 г. в Институте сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины (ИСМ) было начато производство алмазно-твердосплавных пластин (АТП). В первые годы промышленного применения алмазных долот, оснащенных АТП, было установлено, что при бурении глубоких скважин пластины имеют недостаточный ресурс от- носительно износостойкости алмазного слоя и такие отказы, как отрыв алмазного слоя от под- ложки, разрушение паяного шва, сколы. В результате наблюдения за работой 2154 пластин было установлено, что основным их недостатком является отрыв алмазного слоя от твердо- сплавной подложки до 21 %. Подложка играла роль резца, что привело к снижению эксплуа- тационных показателей долот [1]. Одним из способов повышения прочности соединения ал- мазного слоя и твердосплавной подложки является увеличение контактной площади между этими слоями путем нанесения на поверхность подложки различных по форме углублений. Цель настоящей работы - анализ нагрузок при разрушении горных пород АТП и раз- работать способ повышения прочности соединения алмазного слоя и подложки. Методика расчета нагрузок Рассмотрим схему к расчету нагрузок, действующих на АТП в буровом долоте (рис.1), подобно схеме приведенной в [2]. а б Рис. 1. Схема к расчету нагрузок: а - действие сил на АТП в долоте: (Fос – осевая на- грузка на долото; N – нормальная нагрузка на пластину; Pz – усилие резания; φ – угол накло- на поверхности долота; ω – скорость вращения); б - направление действия результирующей силы Q на рабочей кромке АТП( α – угол отклонения результирующей силы от нормальной). Для определения действующей на пластину нагрузки поверхность долота необходимо разделить на n колец шириной ΔR, повторяющихся с одинаковым шагом. Нормальное усилие на кольце определяется по формуле [2]:

Ähnliche Einträge