Буровое долото

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 1)4 Е 21 В 1 О/24 ОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЭ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТО а 20(56) Вовчановскийющий инструмент надля бурения глубокНаукова думка, 197Авторское свидеУ 791890, кл. Е 21 горных пород и позволяет повыситьстойкость долота. Оно включает корпус1, оснащенный иэносостойкими вставками (ИВ) 2, оси 7 которых на опережающем участке 1-в.и В-г рабочей поверхности (РП) 4 расположены параллельнооси долота, а на остальной а - 6 и-РП 4 - под переменным углом, НаклонИВ 2 в радиальном его сечении определяется из следующего соотношения:соз лК(сов Ы;+К,з 1 п Ы;), где а; - уголмежду продольной осью долота и осью7; Ю; - угол между продольной осьюдолота и нормалью 5 к РП 3; К 0=0,10,5, при этом К=0,995-0,895. При укаэанном расположении ИВ 2 равнодейст1399445вующая, равная сумме составляющих При расположении ИВ 2 с наклоном в . нормальной реакции и касательной, сторону, противоположную направлению возникающая как реакция на воздейст- их перемещения в процессе бурения по вие осевой силы подачи, будет направ- отношению к нормали 5, проведенной к лена вдоль оси 7 ИВ 2. Это позволит РП 3 под углом, равнодействующая реисключить изгибающие нагрузки и рас- . акция действует вдоль оси 7. Изгибаютягивающие напряжения в теле ИВ 2. щие нагрузки минимальны. 2 ил.Изобретение относится к бурениюгорных пород, в частности к породоразрушающему инструменту, оснащенномувставками из сверхтвердых композиционных материалов.Целью изобретения является повыше"ние стойкости долота.На фиг.1 изображено буровое долото; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Буровое долото состоит из корпуса1 и закрепленных в нем породоразрушающих вставок 2. Вершины вставок 2касаются образующей, представляющейсобой сочетание элементов кривых второго порядка или прямых, при вращениикоторых относительно оси долота обра зуется рабочая поверхность 3.В радиальном сечении, проходящемчерез ось вращения долота, рабочаяповерхность 3 и поверхность 4 корпуса1 условно разделены на опережающийучасток (6- ь и 6- 1), ограниченный углом , и остальные участки аи -у.рабочей поверхности. Для опережающегоучастка соблюдается условие е(;р,для остальных - с( р, , где р, - уголтрения покоя, определяемый из .йруГЙ - коэффициент трения покоя, определяемый для пары трения инструментальный материал вставки - горная порода; Ы - угол наклона нормали 5 крабочей поверхности 3 долота относительно его оси вращения. Рабочая поверхность 3 долота совпадает по формес поверхностью забоя скважины в разбуриваемой горной породе 6,В радиальном сечении долота (фиг. 1)на опережающем участке (Ь- ь и 6- ),ограниченном углом р, вставки 2 установлены таким образом, что нх продольная ось 7 параллельна оси долота,а на остальных участках (для которых 2Ы;,) - под углом р., определяемымиз формулыСов ; =К(Со з Ы;+К 8 п ,),где К =0,1-0,5, при этом К=0,9955 0,895,При укаэанном расположении вставок2 равнодействующая Кь, равная суммесоставляющих нормальной реакции Ки касательной Кф возникающая как реакция на воздействие осевой силы Рподачи, будет направлена вдоль оси 7вставки 2, что позволит исключить изгибающие нагрузки и растягивающие на 15пряжения в теле вставки 2, тем самымисключить ее поломки и повысить стой"кость долота,Целесообразно также располагатьоси 7 вставок 2 также и по направлению равнодействующей реакции К в сечении А-А (фиг,2), проходящем черезось 7 вставки 2 нормально к радиальному сечению долота, приведенному нафиг, 1.Реакция К равна сумме реакции Каи К, возникающей вследствие действу 2ющего вращающего момента М . Приэтом вставки 2 устанавливают с наклоном в сторону, противоположную направлению их перемещения в процессебурения по отношению к нормали 5,проведенной к рабочей поверхности 3долота под углом р (фиг.2).Уголопределяется из равенстваС 8 р=Г, где Г - коэффициент трения35 (сопротивления) движения, определяемый для соответствующей пары тренияинструментальный материал - горнаяпорода,40 В этом случае полная равнодействующая реакция К будет действовать вдоль оси 7 вставки 2, изгибающиеф о р м у л а . и з о б р е т е н и яБуровое долото, включающее корпус,5 оснащенный износостойкими вставками, оси которых на опережающем участке рабочей поверхности расположены параллельно оси долота, а на остальной рабочей поверхности - под переменным углом о т л и ч а ю щ е е с я тем,Составитель Ю.Пала Техред М.Ходанич ректор О.Кравцо актор М.Келем 1/3 Тираж 531 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ака Проектная Производственно графическое предприятие, г. Ужгор нагрузки будут минимальны, а стойкость долота - максимальна. 13994454что, с целью повышения стойкости долота, наклон вставок в радиальном егосечении определяется из соотношенийсов=К(соз+ К з 1 п Ы )где а, - угол между продольной осьюдолота и осью вставки;; - угол между продольной осьюдолота и нормалью к рабочейповерхности;Ко0,1-0,5, при этом Кщ 0,9950,895.