Способ экспериментального определения усилий, действующих на вооружение и опоры шарошечного долота, C. 112-115

UDK: УДК 622.24.051.55

Ключевые слова: бурение, шарошечное долото, шарошка, вооружение шарошки, опора, нагрузка

Авт.: В.А. Пяльченков, к.т.н., Д.В. Пяльченков, к.т.н., В.В. Долгушин, д.т.н., О.Ф. Данилов, д.т.н. (Тюменский индустриальный университет), Я.М. Курбанов, д.т.н. (Филиал АО «НПЦ «Недра» ЗапСибБурНИПИ)

Для оценки надежности и долговечности как отдельных элементов вооружения буровых шарошечных долот и опорных узлов шарошек, так и долота в целом, необходимо знать величины сил, действующих на элементы вооружения шарошечного долота в процессе его взаимодействия с забоем. Анализ существующих экспериментальных методов исследования распределения нагрузки по элементам вооружения шарошек показывает недостаточную изученность данного вопроса. Предложен метод непосредственного измерения указанных сил. Разработано и изготовлено принципиально новое измерительное устройство, позволяющее измерять усилие, действующее на каждый зубец каждой шарошки при взаимодействии с неразрушающимся забоем, состоящим из концентрических стальных колец, разделенных на два сектора: рабочий, в котором проводится измерение, и нерабочий. Измерение выполняется с помощью тензометрических датчиков, наклеенных на специальные балки. Сигналы датчиков усиливаются, регистрируются и обрабатываются с помощью специальной аппаратуры. Для реализации рассматриваемого метода изготовлен стенд, предназначенный для прокатывания долота под нагрузкой по забою измерительного устройства. Стенд позволяет испытывать долота различных типоразмеров, изменять осевую нагрузку на долото от 0 до 200 кН и угловую скорость долота от 0,16 до 11,34 с^-1, что соответствует реальным условиям роторного бурения. Данный стенд обеспечивает оперативные и с минимальными затратами испытания долот различных типоразмеров с целью оптимизации конструкции вооружения и опор шарошечных долот, в том числе на стадии их проектирования.