ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

77-01

Результат выполнения конструкторской разработки.

Относится к горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту, и может быть использовано для вращательного бурения.

Изобретение направлено на повышение износостойкости долота, более равномерного износа режущих лезвий резцов и повышения скорости бурения. Это достигается тем, что основные резцы выполнены с отрицательным передним углом, причем величина переднего угла уменьшается от центра к периферии долота.

Величина переднего угла для каждого резца определяется в соответствии с выражением:

yi= (от 0о до -5о) - (от 4о до 5о) rд

ri

где yi передний угол i-го резца;

rд радиус долота;

ri расстояние от оси долота до наиболее удаленного от нее конца режущего лезвия i-го основного резца.

Такое выполнение долота позволяет увеличить его износостойкость, добиться более равномерного износа резцов, находящихся на разных расстояниях от оси долота, и позволяет увеличить скорость бурения.

Долото содержит корпус с хвостовиком и жестко соединенные с корпусом лопасти, на которых установлены основные и периферийные резцы, образующие непрямолинейное сплошное режуще-калибрующее лезвие. Основные резцы имеют отрицательный передний угол, величина которого уменьшается от оси долота к его периферии.

Долото работает следующим образом. В процессе бурения на долото передаются осевая нагрузка и крутящий момент, под действием которых основные резцы разрушают породу, образуя ствол скважины требуемого диаметра. Периферийные резцы придают устойчивость долоту, улучшая его центрацию на забое, и сохраняют необходимый диаметр скважины, калибруя ее стенки.

Оптимальность предложенного соотношения для определения величины передних углов основных резцов в зависимости от величины переднего угла периферийного резца и их удаления от оси долота подтверждается результатами испытаний семи экспериментальных долот диаметром 160 мм, отличающихся величиной переднего отрицательного угла.

Испытания экспериментальных долот проводились при бурении известняков с коэффициентом крепости 8-10 по шкале проф. М.М. Протодьяконова станками СВБ-2М с усилием подачи до 20 кН и частотой вращения 2 с в -1 степени.

Наилучшие показатели работы имеют экспериментальные долота с переменным передним углом резцов, величина которого определяется предложенным соотношением.

Внедрено в АООТ "Карпинский машиностроительный завод"