Науково-прикладні засади підвищення довговічності тришарошкових бурових доліт

Abstract

Дисертацію присвячено вирішенню проблеми підвищення довговічності тришаро-шкових бурових доліт на усіх етапах їх створення. Основна увага відведена підвищенню довговічності і ефективності елементів опор В, ВУ, АУ, цапф лап, шарошок, вставного породоруйнівного оснащення, захисту від спрацювання долота по діаметру. На основі комплексних експериментальних досліджень встановлено низку положень, що отримали практичне застосуванні у вітчизняному долотобудуванні. На основі розробленого ступенево-логічного аналізу, що дозволяє виявити найбільш імовірні причини відмови долота, розроблено комплексний напрямок у підвищенні довговічності таких доліт. Він включає розв’язання задач щодо встановлення відповідності фізико-механічних властивостей, тріщиностійкості, зносостійкості, контактної витривалості застосовуваних матеріалів деталей і їх зміцнень вимогам експлуатації; вдосконалення конструкції деталей і вузлів долота; якісного покращення процесів вирішення конструкторсько-технологічних задач проектування, конструювання і виготовлення деталей і долота в цілому. З цією метою встановлено та апробовано критерії та розроблено низку нових способів і конструкцій захищених патентами, а також заходів щодо якісної реалізації процесів, застосування яких ефективно підвищує довговічність деталей доліт на усіх етапах їх створення.

Теоретичними і експериментальними дослідженнями отримано нове вирішення науково-технічної проблеми підвищення довговічності тришарошкових бурових доліт, яке ґрунтується на результатах розв’язання комплексу науково-технічних задач на усіх етапах життєвого циклу таких доліт. Це дозволяє по новому, а саме, на основі єдиного процесного підходу розв’язувати комплекс проектних та конструкторсько-технологічних задач із створення і мобільного освоєння нових конкурентоспроможних конструкцій та типорозмірів доліт.

The thesis is devoted to the problem connected with the durability increase of three-cone rock bits at all manufacturing stages. Much attention is paid to the durability and efficiency increase of V, VU, AU, bearing components, arm pins, cones, and insert rock-destroying equipment, and to the protection of rock bits against wear-and-tear across diameter.

On the basis of complex experimental tests some propositions were determined. These propositions got practical application in domestic rock bit construction. Complex trend on the durability increase of rock bits is worked out on the ground of developed stepwise and logical analysis, which helps to establish the most authentic reason of rock bit failure. This trend includes the solving of problems connected with finding out of optimum physicomechanical properties, crack-resistance, hardness, contact endurance of used materials of components and their strengthening in accordance with operation standards; construction improvement of rock bits parts and units according to operation standards; qualitative solving of design and technological problems connected with design, engineering and manufacturing of rock bits and their parts. With this aim it is determined and tested criteria, some new methods and constructions protected by patents, and also measures directed at increase of qualitative realization of processes, which effectively prolong the rock bit parts durability at all stages of their manufacturing.

Owing to theoretical and experimental investigations the search-engineering problems of three-cone rock bits durability increase are solved in a new way. At means that it is necessary to base on the results of complex search-engineering problems solving at all stages of rock bits life cycle. At allows to solve complex of design and technological problems connected with manufacturing and mobile mastering of new competitive constructions and standard sizes of rock bits relying on the unifed process approach.