Повышение надежности крепления твердосплавного вооружения в шарошечных буровых долотах
Влияние параметров хвостовой части твердосплавных вставок бурового долота на надежность их крепления в теле шарошки. Реализация способа нарезания фасонной фаски на боковой поверхности зубка оптимальной длины и угла наклона. Устройство для шлифования тел.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.11.2018 |
| Размер файла | 403,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Повышение надежности крепления твердосплавного вооружения в шарошечных буровых долотах
М.Ю. Александрова
Самарский государственный технический университет
Исследуется влияние параметров хвостовой части твердосплавных вставок бурового долота на надежность их крепления в теле шарошки. С помощью устройства для шлифования тел вращения реализуется способ нарезания фасонной фаски на боковой поверхности зубка оптимальной длины и угла наклона.
Ключевые слова: твердосплавный зубок, шарошка бурового долота, математическая модель.
Improving reliability of fastening the carbide inserts in ROLLER CONE FOR DRILL BIT
M.Y. Alexandrova
Samara State Technical University
The influence of the parameters of the tail of the carbide insert drill bit on the reliability of their attachment to the body cone. With the device for rotating the grinding bodies is implemented method of cutting shaped bevels on the side surface of the pick optimal length and angle.
Keywords: carbide tooth, rolling cutter drill bit, a mathematical model.
Шарошечные долота с твердосплавным вооружением в процессе эксплуатации испытывают большие циклические нагрузки. Рассчитанные на определенный срок работы некоторые из них выходят из строя, не выработав полностью свой ресурс. Статистика отдела технического контроля показывает, что одной из распространенных причин разрушения является образование сдвига металла по боковым поверхностям отверстия под зубок (рис. 1,а) [1]. Данный сдвиг возникает в процессе запрессовки твердосплавного вооружения в тело шарошки. Наплывы металла образуют область концентрации напряжений, способствуют развитию усталостных процессов.
Несмотря на разнообразие форм рабочей головки современного твердосплавного вооружения его хвостовая часть в основном остается неизменной цилиндрической формы [2,3]. Важным техническим решением является наличие у хвостовика заходной фаски и конусной опоры, обеспечивающей устойчивость зубка в теле шарошки (рис. 1,б). Фаска не только обеспечивает центровку зубка во время запрессовки, но и исключает срезание металла на боковой поверхности отверстия шарошки. Однако в некоторых случаях остается замятие - сдвиг металла шарошки под фаской хвостовика, что приводит к негативным последствиям: ослаблению натяга, выпадению зубков, развитию усталостных трещин, излому
С целью устранения данного дефекта исследовано влияние длины и угла наклона заходной фаски твердосплавного вооружения на возникающие в прессовом соединении напряжения без существенного изменения несущей способности зуба.
буровой долото фасонный шлифование
а б
Рис.1: а - сдвиг металла по боковым поверхностям отверстия под твердосплавную вставку; б - схема твердосплавной вставки и ее составные части.
Исследование проводилось с использованием численного метода конечных элементов в программном комплексе ANSYS. На модели элемента шарошки, содержащего отдельно стоящий зубок, определялась несущая способность зуба и напряжения в контакте. На рис. 2 видно, что в области фаски интенсивности напряжений принимают максимальные значения.
Рис. 2. Интенсивности напряжений в области контакта твердосплавной вставки с элементом тела шарошки бурового долота.
Менялись углы наклона заходной фаски и конусной опоры, длина образующей боковой поверхности оставалась постоянной.
Рис. 3. Зависимость напряжений в области контакта твердосплавной вставки с элементом тела шарошки от угла наклона фасонной фаски.
С уменьшением угла наклона фаски снижаются значения максимальных напряжений (рис.3), длина фаски при этом сокращается. Одновременно увеличиваем раствор угла конусной опоры. Оптимальным является угол наклона, при котором интенсивности напряжений в области контакта соответствуют упругим деформациям, исключающим в процессе запрессовке пластического смещения материала по боковой поверхности отверстия под зубок. Ограничение на уменьшение угла наклона фаски накладывают ее технические функции. Угол наклона фаски хвостовика в расчетном варианте не должен быть менее 11030', а раствор угла конусной опоры - не более 1570.
В зависимости от назначения бурового долота подбираются форма и свойства элементов конструкции. Поэтому, оптимизация формы хвостовой возможна лишь численными методами.
Реализовать нарезание фаски под необходимым углом можно с помощью устройства шлифования тел вращения (рис.4) [4]. Местоположение оси барабана шлифовального круга и его радиус регулируются в соответствии с параметрами фаски.
Рис. 4. Устройство для шлифования тел вращения [4]: 1 твердосплавные элементы, 2 неподвижная опора, 3 упор, 4 кронштейн упора, 5 бесконечный ремень, 6 направляющая планка, 7 шлифовальный круг, 8 регулируемые пружины, 9 ведущий и 10 ведомый шкивы, 11 подающий лоток ведомого шкива, 12 приемный лоток, 13 стойка для закрепления устройства на станке.
Список литературы
1. Акт по проведению лабораторных испытаний/ОАО «Волгабурмаш», исполн. Елуферьева Л.Л., Матвеева Н.г., Якимова Е.А. и др. - Самара, 2012г. - 31 с.
2. Пат. RU номер 2166609 кл. E 21 B 10/52. Твердосплавный породоразрушающий зубок бурового шарошечного/ Богомолов Р.М., Мокроусов В.П; заявит. ОАО "Волгабурмаш»; опубл. 10.05.2001. Бюл. №1. - 3 с.
3. Пат. RU номер 2087666кл. E 21 B 10/52. Породоразрушающая твердосплавная вставка/Браженцев А.В., Браженцев В. П., Кусов А.Е. заявит. Браженцев А.В., Браженцев В.П., Кусов А.Е.; опубл. 20.08.1997.. - 4 с.
4. Пат. SU номер 448116 кл. В 24 B 5/14. Устройство для шлифования тел вращения/ А.Г. Герасимов, П.И. Сопин, Ю.Г. Михайлин, А.А. Акчурин; заявит. Куйбышевский долотный завод; опубл. 30.10.74. Бюл.№40. -2 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка технологического процесса производства модельных мужских полуботинок клеевого метода крепления. Характеристика проектируемой обуви. Обоснование выбора способа обработки, отделки, метода крепления деталей, формования и сборки заготовки обуви.
курсовая работа [689,3 K], добавлен 30.09.2013Критерии надежности. Надежность станков и промышленных роботов. Экономический аспект надежности. Уровень надежности как определяющий фактор развития техники по основным направлениям а также экономии материалов и энергии.
реферат [419,5 K], добавлен 07.07.2007Назначение, основные данные, требования и характеристика бурового насоса. Устройство и принцип действия установки, правила монтажа и эксплуатации. Расчет буровых насосов и их элементов. Определение запаса прочности гидравлической части установки.
курсовая работа [6,7 M], добавлен 26.01.2013Расчет проушины шарнирного соединения типа "ухо-вилка", балочного кронштейна, болтов крепления и толщины подошвы. Методика проведения литьевых и сварочных работ, определение основных параметров технологических процессов. Расчет и параметры сварных швов.
курсовая работа [527,6 K], добавлен 18.07.2014Обоснование выбора конструкции проектируемого изделия. Выбор материалов для изделия и метода крепления деталей. Проектирование деталей верха обуви. Расчёт затрат машинного времени на сборку заготовки. Построение ростовочно-полнотного ассортимента обуви.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 03.09.2014Разработка эскизов и выбор базовой модели. Разработка моделей конструктивно-унифицированного ряда. Обоснование способа формования и метода крепления, обработки краев деталей верха и сборки их в узлы. Составление схемы сборки заготовки верха обуви.
курсовая работа [558,8 K], добавлен 07.03.2011Назначение и описание проектируемого самолета Ан-148. Расчет на прочность панели хвостовой части стабилизатора. Разработка технологии формообразования детали. Преимущества систем трехмерного моделирования. Методика моделирования стойки лонжерона.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 13.05.2012Усовершенствование шлифовальной операции технологического процесса обработки хвостовой части метчика с помощью методов технического творчества. Совершенствование шлифования цилиндрической поверхности с помощью мозгового штурма и метода проб и ошибок.
контрольная работа [313,8 K], добавлен 23.05.2012Выбор буровых растворов, их химическая обработка по интервалам. Повышение качества крепления в наклонно-направленных скважинах. Выбор метода контроля выноса песка. Мероприятия по обеспечению безопасности технологических систем и технологических процессов.
дипломная работа [6,6 M], добавлен 27.05.2021Место вопросов надежности изделий в системе управления качеством. Структура системы обеспечения надежности на базе стандартизации. Методы оценки и повышения надежности технологических систем. Предпосылки современного развития работ по теории надежности.
реферат [29,8 K], добавлен 31.05.2010Выбор вариантов состава сборочных баз и составление схемы базирования. Анализ технологичности хвостовой части киля. Выбор метода обеспечения взаимозаменяемости и составление схемы увязки оснастки. Расчет точности сборки узла. Составление схемы сборки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.02.2014Разработка способа обработки для нанесения микрорельефа на сальниковые шейки деталей ВАЗ. Факторы, обеспечивающие возникновение остаточных напряжений сжатия и повышение микротвердости поверхности. Описание основных вредных производственных факторов.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 29.09.2010Схема основных состояний и событий, характерных для восстанавливаемых систем. Показатели надежности невосстанавливаемых систем. Критерии потоков отказов. Показатели безотказности. Анализ ряда основных параметров, характеризующих надежность системы.
курсовая работа [430,7 K], добавлен 22.07.2015Обзор оборудования участка крепления каблуков. Разработка кинематической схемы молоткового механизма с пневмоприводом, структурной схемы рабочего места. Техпроцесс изготовления детали молотка, разработка режимов резания, операционных карт и эскизов.
дипломная работа [6,3 M], добавлен 31.10.2013Уровень надежности. Надежность станков. Надежность промышленных роботов. Быстрое и многократное усложнение машин. Важнейшие тенденции развития станкостроения. Повышение точности, производительности и уровня автоматизации станков.
реферат [22,5 K], добавлен 20.01.2007Надежность как один из основных показателей качества, ее характерные свойства и предъявляемые требования. Классификационные группы системы стандартов "Надежность в технике". Показатели надежности и методика их определения для различных объектов.
лекция [36,8 K], добавлен 19.04.2011Классификация вибрационных загрузочных устройств. Элементы теории виброперемещений изделий. Расчет режима работы, конструктивных размеров чаши и выбор угла наклона лотка вибрационных загрузочных устройств. Расчет параметров электромагнитного вибратора.
методичка [1,3 M], добавлен 22.01.2015Расчет рационального режима резания при обтачивании валика на станке. Выбор геометрических параметров режущей части резца, инструментального материала. Выбор углов в плане, угла наклона главной режущей кромки. Расчетное число оборотов шпинделя станка.
контрольная работа [697,4 K], добавлен 20.02.2011Технологічний процес заглиблення свердловин. Вимірювання ваги бурового инструменту та осьового навантаження на вибої свердловини. Вибійні пристрої і автоматичні регулятори подачі долота. Пневматичне керування буровими установками, шинно-пневматичні муфти.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 11.03.2010Эксплуатационная надежность и экономичность машин, показатели безотказности. Обеспечение надежности и ее влияние на эффективность использования техники. Оценка оптимального уровня надежности по результатам испытаний, экономический критерий при его выборе.
контрольная работа [26,6 K], добавлен 30.05.2014
