Буровое шарошечное долото

2776 Союз Советских Социалистических РеспубликИЗОБ СКОМУ СВИДЕТЕЛ К Зависимое от авт, свиде ьстваКл 1055359/22-3 МПК Е 211 т 9/08 Комитет пизобретенийпри Соеете МССС елзм ткаыт ЪДК 62 э 2405(088,8) убликовано 05.Н.1970. Бюллетень25та опубликования описания 22.Х.1970 метров Авторыизобретения Мокши омм, А. Т, Г. Агошашвили,Ю. Е, Владиславлев, Э. П КонстантиновОкулов и Р, М. Эйгел Заявител сесоюзный научно-исследовательски уровои техники тит ОШЕЧНОЕ ДОЛОТО УРОВ точкута и о венца.На фиг, 1 изображен разрез долота по лапе 5 1 и шарошке 2, а также даны частичные разрезы остальных двух шарошек; на фнг. 2 дана кннематнческая схема работы . элементов шарошкн при вращеннн долота.1-а каждой шарошке имеется по одному 10 ведущему венцу б с увеличенными зубками,входящими в зацепленне с породой. Зубки перекатываются по забою без скольжения, оставляя неразбуренную рейку.Чтобы ведущий венец перекатывался на 15 забое без скольжения в каждый данный момент, момент сопротивления проскальзыванию ведущего венца относительно осн шарошки 01. должен превышать такие же моменты венцов, располокенных ниже н выше 20 мгновенной оси вращения шарошки ОЛ 1 вотдельности. При этом положение мгновенной оси вращения ОИ совпадает с линией, проходящей через точку О пересечения осей долота и оси шарошки фсм, фиг. 2) н через вер шину зубка ведущего венца б.Скорость вращения шарошки относительноосп цапфы Заявлено 17.11,1966 ( с присоединением заявки Приоритет Известны буровые шарошечные долота, оси шарошек которых смещены относительно главных осей симметрии окружности долота, Благодаря этому смещению улучшается проскальзывание венцов шарошек по забою при бурении пластичных пород,Долота со смещенными осями шарошек х- рактеризуются нерациональным распределением величин скольжений по длине образующих шарошек. Величина скольжения шарошки на забое за один оборот долота, вызванная смещением ее оси, постоянна для всех точек образующей конуса шарошки, в то время как длины окружностеи забоя, обрабатываемых этими точками от центра к периферии, растут пропорционально радиусу последнего.Предлагаемое долото отличается тем, что каждая шарошка снабжена ведущим венцом с увеличенными зубками, обеспечивающим перекатывание этого венца на забое без скольжения, и венцами со скольжением, Ведущие венцы смещены относительно друг друга по радиусу скважины и перекрыты венцами со скольжением других шарошек, которые расположены по направлению оси долота выше перекрываемых ими ведущих венцов.Эти особенности долота повышают эффективность бурения в пластичных породах.Скользящие венцы расположены на расчетном расстоянии от линии, проходящей через пересечения осей шарошки и осн доловершину соответствующего ведущеггде Рв и тв - соответственно радиус шарошки в точке Б на образующей венца б и радиус окружности на забое, контактирующей с точкой Б;а - скорость вращения долота. 5Кратчайшее расстояние от любой рассматриваемой точки шарошки в момент ее контакта с забоем до мгновенной оси ее вращения определяется выражением. 10й,=" - ф, - гг),Бгде= - передаточное отношение от доЯ 15лота к шарошке;Й - мгновенная угловая скоростьвращения шарошки;Яи г - соответственно радиусы шарошки в рассматриваемой точке и 20соответствующей окружности з.боя. Скорость скольжения рассматриваемой точ, =, = дд Ж - г)Лбсолютную величину пути скольженияможно получить интегрированием последнеговыражения по углу поворота долота. Для одного оборота долота будем иметь 305 =2-.(й - т ) .Полученное абсолютное значение скольжения венца по забою не может характеризовать венец с точки зрения эффективности раз- З 5 бур и вания соответствующей кольцевой площадки забоя, поскольку одна и та же величина скольжения, обеспечивающая полное разрушение малой кольцевой площадки забоя за один оборот долота на глубину внедрения 40 зубьев в породу, на большей кольцевой площадке может оказаться далеко недостаточной для подобного рода разрушения.Эффективность бурения тем или иным венцом в пластичных породах определяется 45 удельной величиной скольжения, т. е. величиной скольжения, приходящейся на единицу длины окружности площадки забоя, соответствующей рассматриваемому венцу шарошкп.Удельная величина скольжения в процентах 50 от общей длины рассматриваемой окружности забоя выражается формулойЯ,= 1 -- "ю 1 ООО;.55Таким образом, если задаться ведущим венцом, т. е. направлением мгновенной осп вращения и нужными величинами удельных скольжений, можно построить соответствующий профиль шарошки. 60 Чтобы скорость бурения не органичивалась кольцевыми площадками забоя, по которым без скольжения перекатываются ведущие венцы, профили шарошек должны быть такими, чтобы площадка, соотвстствующая ведущему венцу одной шарошки с некоторым отставанием в направлении оси долота, разбуривалась скользящим венцом другой шарошкн. В этом случае ведущий венец образует свою рейку на забое, а скользящий венец другой шарошки снимает вершинки выступов этой рейки, Величина отставания скользящих венцов от соответствующих ведущих венцов в зависимости от механических свойств породы должна быть такой, чтобы момент сопротивления проскальзыванию ведущего венца б относительно оси шарошки превышал моменты сопротивления венцов со скольжением расположенных ниже и выше мгновенной ос" вращения в отдельности.1-1 а фиг, 1 буквами б обозначены ведущие венцы; пунктирными линиями - расчетные направления мгновенных осей вращения; линии 07. показывают расположение осей шарошек; линии ОТ представляют собой след плоскости, перпендикулярной оси долота и проходящей через точку пересечения осей цапф с осью долота,В приведенной схеме у второй и третьей шарошек ведущими являются периферийные венцы с одинаковыми зубками, образующие одну рейку. Вершины выступов этой рейки разрушаются скользящим периферийным венцом первой шарошки.Выступы рейки первой шарошки разрушаются средним скользящим венцом второй шарошки,Предмет изобретения1, Буровое шарошечное долото, отличаои 1 еесл тем, что, с целью увеличения эффективности бурения в пластичных породах, каждая шарошка снабжена ведущим венцом с увеличенными зубками, обеспечивающими перека. тывание этого венца на забое без скольжения, и венцами со скольжением, причем ведущие венцы смещены относительно друг друга по радиусу скьажпны и перекрыты венцами со скольжением других шарошек, которые расположены по направлению оси долота выше перекрываемых ими ведущих венцов.2. Долото по п. 1, отличающееся тем, что скользящие венцы расположены на расчетном расстоянии от линии, проходящей через точку пересечсния осей шарошки и долота и вершину соответствующего ведущего венца,277675 оставитель В. Гал Камышникова хрсд А едактор Б. Б. Федотов Типография, пр, Сапунова". Заказ 3026/14 Тираж 480ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СМосква, Ж, Раушская наб., д. 4,5 екторы О. С. Зайце и Е. Н. Мирово Подписное ете Министров СССР