Вплив конструкторсько-технологічних чинників на довговічність вставного твердосплавного породоруйнівного оснащення шарошок тришарошкових бурових доліт

2022;
: cc. 75 - 85
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Дрогобицький державний педагогічний університет ім. І.Франка
3
Національний університет «Львівська політехніка», кафедра програмного забезпечення

Мета. Застосовуючи методи математичної статистики, в дослідженні складено математичну модель процесу складання з’єднань “твердосплавний зубок – шарошка”, яка дає змогу за вибірками складових ланок визначати параметри розподілу замикаючої ланки – натягу. З цією метою досліджено тип впливу величин натягу, який характеризує точність складання на міцність з’єднання “зубок – шарошка”, яку прийнято оцінювати за значеннями зусиль випресовування зубків. Методика. Аналізом твердосплавних зубків  та отворів у шарошках доліт встановлено, що похибки розмірів складових ланок розмірних ланцюгів розпо- діляються згідно із законами, що подібні до нормального закону розподілу випадкових величин. Перевірка здійснювалася за критеріями Пірсона і Колмогорова. Результати. Зростання зусилля випресовування зі збільшенням величини натягу обумовлено збільшенням пружної деформації, як у цементованому шарі, так і у шарах серцевини вінців. Встановлено екстремальний тип залежності зусилля випресовування від величини натягу для з’єднання “твердосплавний зубок – шарошка”. Цю залежність як характеристику міцності з’єднання можна застосовувати для проектування технологічних операцій пресування для долотних сталей із різними показниками міцності. Наукова новизна. Складено математичну модель процесу складання з’єднань “твердосплавний зубок – шарошка”, яка дає змогу за вибірками складових ланок визначати параметри розподілу замикаючої ланки – натягу. Встановлені залежності дають змогу обґрунтовано й найточніше підходити до формування селективних груп зубків та маркування під них отворів. Практична значущість. Призначення натягів, величина яких перевищує значення екстремальної точки, спричинює виникнення несприятливої пластичної деформації чи руйнування шарів шарошки (які спряжені по висоті хвостовика вставного зубка), а також виникнення нераціональних напружень у тілі твердосплавного вставного зубка. Встановлено, що величини натягів мають більший вплив на зусилля запресування твердосплавних зубків в отвори долотної сталі 14ХН3МА, коли значення її твердості HRC 59-60, у порівнянні з HRC 48-50.  В границях досліджуваних величин натягів ця залежність має лінійне спрямування.

  1. Сліпчук А. М., Яким Р. С. Вплив технологічних параметрів на надійність кріплення вставного твердосплавного породоруйнівного оснащення бурових доліт // Український міжвідомчий науково-технічний збірник “Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. 2021. № 55. С. 95- 105. DOI: 10.23939/istcipa2021.55.095.
  2. Крижанівський Є. І., Воєвідко І. В., Веселовський Г. С., Гук Р. Й. Підвищення якості кріплення твердосплавного озброєння шарошкових доліт // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. 2008. № 4(29). С. 17-21. URL : http://elar.nung.edu.ua/bitstream/123456789/4378/1/399p.pdf.
  3. Slipchuk A., Jakym R. Technological Parameters of Hole Shaping in the Cones Rolling-Cutter Row of Roller Cone Bits // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2021. Р. 123-132. DOI: 10.1007/978-3-030-77719-7_13.
  4. Яким Р. С., Петрина Ю. Д., Яким І. С. Науково-практичні основи технології виготовлення тришарошкових бурових доліт та підвищення їх якості і ефективності : монографія. Івано-Франківськ : Видання ІФНТУНГ, 2011. 384 с. URL : http://www.irbis-nbuv.gov.ua/publ/REF-0000291650.
  5. Yang Y., Song D., Chen H., Chen X., Chen L. The research on the fixation strength of tapered cone bit teeth // Eng. Fail. Anal. 2021.Vol. 124. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105318.
  6. Яким Р. С., Петрина Ю. Д., Яким І. С. Вдосконалення технології виготовлення шарошок з вставним твердосплавним породоруйнівним оснащенням для тришарошкових бурових доліт // Перспективні технології та прилади. 2014. № 5 (2). С. 181-188. URL : http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgibin/irbis_nbuv/ cgiirbis_64.exe?C21COM=2&I21DBN=UJRN&P21DBN=UJRN&IMAGE_FILE_DOWNLOAD=1&Image_file_na me=PDF/ptp_2014_5_41.pdf.
  7. Сліпчук А. М., Яким Р. С. Вплив технологічних параметрів складання з’єднання “зубок-шарошка” на якість вставного твердосплавного оснащення шарошок бурових доліт // Вісник Національного технічного університету “ХПІ”. Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. 2020. № 3(5). С. 3-8. DOI: 10.20998/2413- 4295.2020.01.01.
  8. Огірко О. І., Галайко Н. В. Теорія ймовірностей та математична статистика : навч. посіб. Львів :ЛьвДУВС, 2017. 292 с. URL : http://dspace.lvduvs.edu.ua/bitstream/1234567890.pdf.
  9. Теорія ймовірностей та математична статистика : навч. посіб./ О. І. Кушлик-Дивульська, Н. В. По- ліщук, Б. П. Орел, П. І. Штабалюк. К. : НТУУ КПІ, 2014. 212 с. URL : https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789.pdf.
  10. Теорія ймовірностей та математична статистика : підручник. / Медведєв М. Г.,  Пащенко І. О. К. :Ліра-К, 2008. 536 с. URL : http://pdf.lib.vntu.edu.ua/books/2015/Medvedev_2008_536.pdf.
  11. Математична статистика : навч. посіб. / М. С. Герич, О. О. Синявська. Ужгород : Говерла, 2021. 146 с.
  12. Yakym R. S., Petryna D. Yu. Analysis of Causes and Preventing Ways of Eary Workability Loss of Three-Cone Rock Bit Cutters // Metallophysics and Advanced Technologies. 2020.Vol. 42.  №5, May,. Р.731-751. DOI: https://doi.org/10.15407/mfint.42.05.0731.