Лапи тришарошкових бурових доліт виготовляють куванням заготовок з високоміцних легованих сталей, які зміцнюються ХТО. Це повинно забезпечу­вати високі показники не тільки по ударній в’язкості, а й контактній витривало­сті бігових доріжок підшипників кочення. Однак встановлено частий вихід доліт з ладу через катастрофічне контактне руйнування елементів цапф лап.

Встановлено [1, 2], що характер руйнування елементів відкритих опор кочення бурових доліт у першу чергу залежить від якісних показників плавок долотних сталей, а також характеру розподілу концентрації вуглецю і твердості по глибині загартованих цементованих шарів. Для досягнення якості, цементо­ваний шар повинен мати ефективну глибину яка є сумою товщини заевтектоїд­ної, евтектоїдної і половини перехідної зони насичення вуглецем. З іншої сто­рони, існує критерій „ефективна глибина” цементованого шару. Це відстаннь від поверхні цементованого шару до твердості HRC 51,5 у загартованому шарі. Однак, для цапф лап з плавок сталі 14ХН3МА-В, які схильні до широкого діа­пазону розсіювання фізико-механічних показників та хімскладу, встановлені в [1-3] вимоги до параметрів цементованого шару не завжди забезпечують належ­ну контактну довговічність опор.

Досліджено вплив параметрів цементованого шару зразків зі сталі 14ХН3МА-В на їхню контактну довговічність (табл. 1). Дослідження здійсню­вали на стенді який максимально відтворює умови роботу цапф лап доліт. Секції припрацьовували 1 год. при навантаженні 50-55 кН, далі навантаження виводили до 80 кН. Вибій обертався зі швидкістю 78 об/хв.

Таблиця 1. Результати досліджень на довговічність великої бігової доріжки кочення цапфи лапи виготовленої з плавок сталі 14ХН3МА-В

Висновок: Для забезпечення контактної довговічності цапф лап з тих плавок сталі 14ХН3МА-В, які схильні до широкого діапазону розсіювання фізи­ко-механічних показників та хімічного складу, необхідно створювати загарто­ваний цементований шар товщиною 1,8-2,0 мм. При цьому, твердість та кон­центрація вуглецю від поверхні бігових доріжок (HRC 60-62 та 0,96-1,05 %С) має мати плавний розподіл до серцевини на глибині 2,5 мм, (HRC 44-45 та 0,24-0,25 %С), а на контрольній глибині 1,6 мм: HRC 53-54 та 0,49-0,52 %С. На глибині 1,6 мм має бути сформована структура сорбітоподібного троститу.

Література:

1. Яким Р. С. Контактна витривалість цементованих поверхонь опор Р-К-Р тришарошкових бурових доліт / Р. С. Яким // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. – 2011. – № 2 (39). – С. 106 – 112.

2. Яким Р.С. Теорія і практика забезпечення якості та експлуатаційних пока­зників цементованих деталей шарошкових бурових доліт: монографія / Яким Р. С., Петрина Ю. Д. – Івано-Франківськ: Вид-во ІФНТУНГ, 2011. – 189с.

3. Контактна довговічність бігових доріжок цапф тришарошкових бурових доліт / Ю. Д. Петрина, І. С. Яким, Н. В. Крет, Ю. М. Никифорчин // Фізико-хі­мічна механіка матеріалів. – 2015. – № 3. – С. 117 – 120.