Розмір шрифту: 

Яким Р.С, Петрина Ю.Д*, Яким І.С. *
(ДДПУ ім. І.Франка,  м. Дрогобич); (*ІФНТУНГ,  м. Івано-Франківськвськ)

E-mail: e-mail:Jakym.r@online.ua

Для буріння міцних і особливо міцних гірських порід широко застосову¬ють тришарошкові бурові долота з відкритою опорою. Особливо важкі умови експлуатації цих бурових доліт висувають комплекс вимог щодо їх конструкції, застосування матеріалів та технології виготовлення.
Аналізом даних експлуатації встановлено, що бурові долота з однаковими конструкціями опор виявляють різні експлуатаційні показники. Незважаючи на численні дані про експлуатаційні показники деталей доліт виготовлених із різних долотних сталей і зміцнених на заданий розподіл фізико-механічних показників цапф лап, сьогодні відсутні дані про експлуатаційні показники опор у яких застосовують тіла кочення з різними показниками твердості.
З метою встановлення низьких показників наробітку тришарошкових бурових доліт 244,5ОК-ПГВ, опори яких заклинили протягом 10-18 годин робо¬ти поставлені стендові випробовування долота з цієї партії. Буріння здійснюва¬ли на вибої зі сталі 10. Робоче навантаження на долото дорівнювало 1800 кН, а число обертів ротора – 60 об/хв. Охолоджуючим середовищем доліт була технічна вода, яка подавалася в опори.
Стендовими випробовуваннями секцій з таких доліт встановлено, що першим в опорі руйнується замковий палець. Це різко збільшує значення зазо¬рів у замковому підшипнику, а утворені фрагменти металу порушують нор¬мальну роботу підшипників опори та спричинюють заклинювання опори.
Аналізом встановлено, що замкові пальці, згідно технології, залишалися в цапфі лапи при її термообробці, і, в окремих випадках набували підвищення крихкості, через загартовування. Це спричинювало раптове обламування в небезпечному перерізі замкового пальця. Застосування спеціальної технології виготовлення замкових пальців, цю проблему вдалося усунути повністю.
Також у стендових умовах випробувано три долота 244,5ОК-ПГВ, в опо¬рах яких застосували тіла кочення згруповані в три селективні групи (вибрано з різних партій) за різною твердістю: в долоті №1 їх твердість дорівнювала HRC60-63, у долоті №2 – HRC58-59, а в долоті №3 – HRC42-56 (табл. 1).

Таблиця 1 – Результати замірів зазорів між торцем основи цапфи лапи та торцем шарошки дослідних доліт, що працювали в стендових умовах
№ доло¬та    № секції    Величина зазорів (мм) по секціях доліт за час їх роботи (год)
5     10    15    20    24,3    25    30    35    35,5
1    І    0,3    0,4    0,4    0,7    –    1,2    1,8    –    –
ІІ    0,2    0,2    0,3    0,6    –    1,7    2,9    –    –
ІІІ    0,3    0,4    0,5    0,8    –    1,8    3,0    –    –
2    І    0,2    0,3    0,4    0,5    –    0,75    0,95    1,5    2,5
ІІ    0,1    0,2    0,3    0,4    –    0,5    0,7    1,1    1,7
ІІІ    0,2    0,2    0,3    0,4    –    0,6    0,8    1,6    1,8
3    І    0,3    0,4    0,6    0,9    2,8    –    –    –    –
ІІ    0,3    0,6    0,8    1,7    4,6    –    –    –    –
ІІІ    0,4    0,8    1,3    2,8    5,0    –    –    –    –

Аналізом пошкоджень встановлено, що поряд із роликами, істотного зно¬су зазнали кульки замкового підшипника кочення, твердість яких HRC43-46. Такі кульки мали знос по всій поверхні до 2 мм. Стосовно роликів, які мали найбільший знос, то їхня твердість була в межах HRC42-45. Загалом вимірю¬вання показали, що за даних умов експлуатації доліт твердість тіл кочення ниж¬че HRC57 не забезпечує їх ефективну зносостійкість, а твердість вище HRC61 не забезпечує тріщиностійкість.
Висновок: При проектуванні складальних операцій опор доліт (форму¬ванні селективних груп) враховувати не тільки геометричні параметри тіл кочення, але й їх твердість, яка для доліт 244,5ОК-ПГВ повинна бути в межах HRC58-59. Бажано, щоб у одній селективній групі розсіювання твердості було не більше HRC1.