Повышение эффективности бурового шарошечного инструмента

Предложена классификация бурового шарошечного инструмента. Изучена тепловая нагруженность опоры шарошечного долота. Представлены имитационные тепловые модели опоры шарошечного долота с очисткой забоя промывочной жидкостью и воздухом на основе метода электротепловой аналогии. Выполнено определение избыточной температуры долот с различными охлаждающими агентами и схемами опор. Разработана математическая модель напряжённо-деформированного состояния подшипниковой опоры, которая включает моделирование нагруженности подшипников опоры долота, позволяет вести расчет изгибной и контактной выносливости подшипников. Модель позволяет оптимизировать размещение зубков на поверхности шарошек, обеспечивающее более равномерное распределение контактных напряжений на подшипниках опоры. На основании исследования нагруженности замкового подшипника бурового долота на физической модели подтверждена адекватность предложенной методики расчета долговечности подшипников реальным условиям работы. Предложен ряд конструкций одношарошечного бурового инструмента и разбуривателей большого диаметра, которые прошли производственные испытания. Разработана технология упрочнения опоры бурового шарошечного инструмента вибрационной обработкой с подтверждением эффективности испытаниями на физической модели и производственными испытаниями опытной партии бурголовок. Разработана методика оценки эффективности бурового инструмента проведением сравнительных испытаний бурового инструмента Материалы диссертации внедрены на АО «Уралбурмаш», ООО НПП «Буринтех», ООО НПЦ «Технические средства бурения», горных предприятиях ОАО «УГМК».