А86 |
Артим, В. І. Підвищення працездатності шарошкових доліт, оснащених вставними композиційними зубками [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.05.12 "Машини нафтової та газової промисловості" / Артим Володимир Іванович. – Івано-Франківськ, 1999. – 146 с. – 133-146.
Метою дисертаційної роботи є забезпечення підвищення працездатності шарошкових доліт за рахунок збільшення надійності з'єднання "зубок-шарошка" технологічними та конструктивними шляхами.
Для досягнення мети в роботі були поставлені та вирішувались такі задачі:
- розробка конструкції зубка, яка б забезпечила економію твердого сплаву за рахунок заміни твердосплавної кріпильної частини зубка на стальну;
- наукове обгрунтування способу виготовлення комбінованого зубка;
- теоретичні дослідження доцільності застосування вібрації для забезпечення міцного з'єднання стальної і твердосплавної частин зубка;
- експериментальні дослідження віброзмішування порошків карбіду вольфраму та зв'язки;
- розробка методу і технології виготовлення комбінованих зубків;
- вибір оптимальних параметрів вібрації для забезпечення надійного з'єднання стальної і твердосплавної частин зубка;
- вибір оптимальних технологічних параметрів виготовлення комбінованого зубка;
- розробка і виготовлення технологічного оснащення для реалізації запропонованого методу формоутворення структури комбінованого зубка;
- порівняльна оцінка міцності з'єднання "зубок-шарошка" при запресуванні серійних зубків та зубків нової конструкції;
- дослідження впливу швидкості нагріву при термообробці шарошок на міцність з'єднання "зубок-шарошка";
- розробка методики вибору хімічного складу долотних сталей в залежності від необхідних механічних характеристик для використання їх як матеріалу шарошки та кріпильної частини зубка нової конструкції.
ЗМІСТ
ВСТУП 5
1. АНАЛІЗ РОБОТИ БУРОВИХ ШАРОШКОВИХ ДОЛІТ ІЗ
ВСТАВНИМИ ТВЕРДОСПЛАВНИМИ ЗУБКАМИ 10
1.1. Основні причини руйнування шарошкових доліт із вставними
зубками 10
1.1.1. Умови роботи бурових шарошкових доліт 10
1.1.2. Умови роботи опор шарошкових доліт 11
1.1.3. Зношування оснащення шарошкових доліт 14
1.1.4. Основні теоретичні положення, що характеризують міцність та руйнування матеріалів бурових шарошкових доліт 18
1.1.5. Основні фактори, що впливають на довговічність з'єднання "корпус шарошки - вставний зубок" 22
1.2.Сучасний стан і перспективи розвитку виробництва
твердосплавного озброєння бурового інструменту 24
1.2.1. Сучасний стан та перспективи розвитку виробництва порошкових твердих сплавів 24
1.2.2. Використання нових матеріалів для виробництва зубків бурових шарошкових доліт 26
1.3.Переваги і недоліки конструкції бурових шарошкових доліт із
вставними твердосплавними зубками 30
1.4.Постановка задач дослідження 33
2. МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ 35
2.1.Методика формування зубків із ступінчастою зміною
концентрації твердого сплаву 35
2.2.Вибір обладнання для отримання комбінованих зубків 37
2.2.1. Конструкція прес-форми 37
2.2.2. Обладнання для віброзмішування 39
2.3.Режими пресування та спікання комбінованих зубків 40
2.3.1. Вибір режимів пресування зубків 40
2.3.2. Вибір режимів спікання 41
2.4.Методика досліджень механічних характеристик долотних
сталей 42
2.5.Методика визначення в'язкості руйнування Кic 44
2.6.Наведення тріщин на взірцях, призначених для оцінки опору
поширенню тріщин 48
2.7.Мікроструктурні дослідження долотних сталей та
комбінованих зубків 49
2.8. Методика досліджень долотних сталей, загартованих з
пришвидшеного нагріву 51
2.9.Висновки до розділу 2 52
3. ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ВИБРАНОГО СПОСОБУ
ФОРМУВАННЯ КОМБІНОВАНИХ ЗУБКІВ 54
3.1 .Спосіб отримання комбінованих зубків 54
3.2.Метод віброутворення перехідної зони 56
3.2.1. Обгрунтування можливості використання вібраційних
процесів для формування перехідної зони 56
3.2.2. Вибір напрямку вібрації 57
3.3.Теоретичні основи процесу вібраційного змішування порошків
карбіду вольфраму і заліза 58
3.4.Експериментальне визначення сили опору середовища 61
3.5.Визначення середньої швидкості опускання частинки карбіду
вольфраму в середовищі порошку заліза 63
3.6.Теоретичні обмеження параметрів вібрації 68
3.7.Висновки до розділу 3 70
4. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕХІДНОЇ ЗОНИ
КОМБІНОВАНИХ ЗУБКІВ 72
4.1.Експериментальне дослідження сили опору середовища Fv
відносному руху частинкам карбіду вольфраму при
віброзмішуванні комбінованих зубків 72
4.1.1. Вибір хімічного складу робочої і кріпильної частини
комбінованого зубка 72
4.1.2. Визначення сили опору середовища 74
4.2.Визначення робочих параметрів вібрації та часу змішування.... 74
4.2.1. Визначення характеру віброзмішування при даному значенні сили опору середовища 74
4.2.2. Визначення області можливих параметрів вібрації 77
4.2.3. Вибір практичних параметрів вібрації 80
4.2.4. Побічні ефекти при віброзмішуванні 83
4.3.Експериментальні дослідження комбінованих зубків 84
4.3.1. Макроструктура взірців 85
4.3.2. Дослідження мікроструктури взірців 86
4.3.3. Оцінка мікротвердості 88
4.3.4. Дослідження концентрації карбіду вольфраму по довжині зубка 90
4.4.Висновки до розділу 4 93
5. РОЗРОБКА МЕТОДІВ ОЦІНКИ КОНСТРУКТИВНОЇ МІЦНОСТІ
ЗУБКІВ ТА ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ З'ЄДНАННЯ "ЗУБОК-
ШАРОШКА" 95
5.1. Особливості використання методу екстраполяції для
визначення характеристик руйнування долотних сталей 95
5.2.В'язкість руйнування твердосплавних зубків бурових доліт 100
5.3.Аналіз міцності з'єднання "зубок-шарошка" для комбінованих
зубків 106
5.4.Довговічність шарошкових доліт, загартованих з
пришвидшеного нагріву 111
5.5.Розробка методики вибору хімічного складу долотних сталей в
залежності від необхідних механічних властивостей 123
5.6.Висновки до розділу 5 126
ВИСНОВКИ 130
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 133
ДОДАТКИ 147
|