Буровая коронка

(51)4 Е 21 В 10/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ)М К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уфимский нефтяной институт (72) В,ф. Галиакбаров, М.Р. Мавлютов, Р,Х, Санников, В,Б, Штур, В.В. Прокшин и М,И. Кузнецов (53) 622,24,51,62(088,8)(56) Патент США У 2101376, кл, 175-4 10, опублик. 1937.Породораэрушающий инструмент для геологоразведочных скважин, - М,; Недра, 1979, с, 212.(57) Изобретение относится к горным буровым инструментам и позволяет повысить долговечность работы путем гашения в ней динамических волн напряжений от взаимодействия резцов(Р) с породой. Коронка содержит корпус (К) и четное количество Р, МеждуР и К в чередующемся через одинпорядке установлены изонирующие прокладки, обеспечивающие противофаэовый сдвиг волн напряжений от смежных Р. При выбуривании керна на Рдействуют динамические нагрузки,изменяющие свою величину в короткиепромежутки времени, В Р возникаютвозмущения, распространяющиеся наК. Волны возмущений, распространяющиеся из каждых двух соседних Р в К,благодаря прокладке сдвигаются пофазе на некоторый угол. В итоге волны возмущений, встречаясь в К в противофазе, гасятся. 2 ил.(4) Чсдв Изобретение относится к горнымбуровым инструментам и может бытьиспользовано в различных отрасляхгорно-добывающей промышленности,5Цель изобретения - повышение долговечности коронки путем гашенияв ней динамических волн напряженийот взаимодействия резцов с породой,В корпусе коронки размещено четное количество резцов, причем подкаждым вторым резцом установленыпрокладки, обеспечивающие смещениефазы волн напряжений, распространяющихся из соседних резцов в корпус 15коронки, на угол, близкий Т +К 7,где К - четное число,На фиг, 1 приведена схема интерференции волн напряжений в корпусекоронки; а - при прохождении волнблизких по фазе и амплитуде, бпри прохождении волн напряжений,смещенных по фазе и частично ослабленных по амплитуде за счет установки прокладок; на фиг. 2 - коронка. 25Буровая коронка состоит из стального корпуса 1 и четырех твердосплавных резцов 2, размещенных в его торце, причем под каждым вторым резцом2 установлены латунные прокладки 3. 30Определяют толщину прокладки 3, необходимую для сдвига фазы волн напряжений на угол, равный й.Гармонические колебания, распространяющиеся иэ каждого резца 3 корпус1 коронки, описываются выражением: В = А сов (иС+К, г) ) (1) где В - амплитуда колебаний, прошедших из резца в корпус коронки,А - амплитуда колебаний, образующихся в процессе бурения,И - угловая частота вращениякоронки,время,К - волновое число материалакорпуса,г - акустический импеданс материала корпуса,Колебания, прошедшие в корпус коронки через прокладку, установленную между резцом и корпусом, описываются выражением55 В = Т, Асов(сох+Кг-К 1), (2) где В - амплитуда колебаний, прошедших в корпус коронкичерез прокладкуТ,д - коэффициент прохожденияволн напряжений, для латуни Т - 0,6-0,7К - волновое число материалапрокладки,В выражении (2) член К 1 характеризует сдвиг волн по фазе,Волновое число где Ъ - длина волны. сВ то же время 9 =где сФ скорость распространения продольной волныф Г - частота колебаний,Используя выражения (1)-(3), находят угол сдвига фаз при прохождении волн напряжений из резца в корпус коронки через прокладку где 1 - толщина прокладки, м;частота, принимаемая в данном случае 250 кГцфс - скорость прохождения продольной волны в латуни, равная3300 м/сИз выражения (4) Чс вс1 =в -- =66 мм 2 л.Таким образом, для обеспечения сдвига фазы волн напряжений, проходящих через латунную прокладку, на угол, близкий 7 , требуется толщина прокладки, равная 6,6 мм. Работа коронки происходит следующим образомПри выбуривании керна на забоепроисходит резание и скалывание горной породы, На резцы коронки действуют динамические нагрузки, изменяющие свою величину в короткие промежутки времени, В резцах возникаютвозмущения: нагрузка, разгрузка, отражения и т,д распространяющиесяв корпус коронки. Процесс разрушениягорных пород бурением сопровождаетсяполем динамических возмущений с частотами порядка 200-300 кГц. Волны1372027 Соста Техре ель Ю.Палащенко.Ходанич Корректор О.Кундрик актор Л.Зайцева каэ 461/26 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул, Проектная, 4 Тирах 530 ВНИИПИ Государстве по делам иэобрет 113035, Москва, Ж Подписиного комитета СССРний и открытий5, Раушская наб., д, 4/