RU2373368C2 - Thermal-friction rock-breaking tool - Google Patents
Thermal-friction rock-breaking tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373368C2 RU2373368C2 RU2007142574/03A RU2007142574A RU2373368C2 RU 2373368 C2 RU2373368 C2 RU 2373368C2 RU 2007142574/03 A RU2007142574/03 A RU 2007142574/03A RU 2007142574 A RU2007142574 A RU 2007142574A RU 2373368 C2 RU2373368 C2 RU 2373368C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rock
- crown
- cutters
- friction elements
- friction
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к буровой технике, применяемой при проходке геологоразведочных скважин, и также может быть использовано во всех термофрикционных способах бурения, теплотой трения разупрочняющих поверхностный слой породы.The invention relates to mining, and in particular to drilling equipment used for drilling exploration wells, and can also be used in all thermofriction methods of drilling, by the friction heat softening the surface layer of the rock.
Известна одинарная термомеханическая комбинированная коронка, в которой в качестве привода резцов применяются цилиндрические столбики из сплава с памятью формы диаметром 3.0-4.5 мм и высотой 5-10 мм, которые размещаются в цилиндрических каналах корпуса, не вызывая значительного снижения ее надежности [1]. Для предотвращения выпадения резцов применяется специальное замковое устройство. При бурении сплав, нагреваясь и вспоминая свою заданную форму, вдавливает резец в разупрочненную породу, который при вращении коронки срезает этот слой. Достоинством этой коронки является силовой контакт с породой, когда она разупрочнится. Благодаря этому появляется возможность бурения пород высокой крепости, разупрочняющихся от нагревания. Существенным недостатком этой коронки является ограниченная (0.2-0.4 мм) глубина вдавливания резцов в породу, хотя коэффициент восстановления формы сплава и составляет 8-10%. Это объясняется тем, что чем больше восстанавливается заданный размер сплава, тем меньше усилие вдавливания резца. Увеличение глубины вдавливания резцов в породу за счет увеличения длины цилиндрического столбика диаметром 3.0-4.5 мм до 15-20 мм приводит при сжатии к потере его устойчивости. Т.е. соосность и параллельность плоскостей торца привода резцов нарушаются, что приводит к бесформенному деформированию и уменьшению глубины вдавливания резцов в породу. Увеличение диаметра цилиндрического привода для повышения его устойчивости ограничивается толщиной стенки корпуса одинарной коронки. При бурении крепких пород тонкий снимаемый резцом слой породы - это нормально, однако при бурении пород средней твердости он ограничивает скорость бурения. Увеличение скорости вращения коронки для достижения необходимой скорости бурения недопустимо из-за уменьшения времени прогрева породы фрикционными элементами. Другим недостатком этой коронки является низкая прочность ее корпуса, ослабленного осевыми каналами. Из-за этого снижается надежность работы коронки при нештатных условиях бурения, например при разбуривании керна в скважине или на забое.A single thermomechanical combined crown is known in which cylindrical columns made of an alloy with shape memory with a diameter of 3.0-4.5 mm and a height of 5-10 mm, which are placed in the cylindrical channels of the housing, without causing a significant decrease in its reliability, are used as a drive for cutters [1]. To prevent the loss of incisors, a special locking device is used. During drilling, the alloy, heating up and remembering its predetermined shape, presses the cutter into the softened rock, which cuts this layer when the crown rotates. The advantage of this crown is force contact with the rock when it softens. This makes it possible to drill rocks of high strength, softened by heating. A significant drawback of this crown is the limited (0.2-0.4 mm) depth of indentation of the incisors into the rock, although the recovery rate of the alloy shape is 8-10%. This is explained by the fact that the more the specified size of the alloy is restored, the less the force of pressing in the cutter. An increase in the depth of indentation of incisors into the rock due to an increase in the length of a cylindrical column with a diameter of 3.0–4.5 mm to 15–20 mm leads to a loss of stability when compressed. Those. the alignment and parallelism of the planes of the end face of the drive of the cutters are violated, which leads to shapeless deformation and a decrease in the depth of indentation of the cutters into the rock. The increase in the diameter of the cylindrical drive to increase its stability is limited by the wall thickness of the single crown housing. When drilling hard rocks, a thin layer of rock removed by the cutter is normal, but when drilling medium hard formations it limits the drilling speed. An increase in the rotation speed of the crown to achieve the required drilling speed is unacceptable due to a decrease in the time of heating the rock with friction elements. Another disadvantage of this crown is the low strength of its body, weakened by axial channels. Because of this, the reliability of the crown decreases under abnormal drilling conditions, for example, when drilling core in a well or at the bottom.
Известен также термомеханический породоразрушающий инструмент для бурения геологоразведочных скважин одинарной трубой с постоянно выступающими резцами [2]. Коронка состоит из фрикционных элементов, разупрочняющих теплотой трения поверхностный слой породы, и выступающих резцов, срезающих этот разупрочненный слой. Достоинством этой коронки является возможность термомеханического бурения с разупрочнением породы при простоте конструкции, высокая надежность при бурении пород средней твердости. Существенным недостатком является ограниченная возможность термофрикционного бурения крепких пород из-за выступающих резцов, которые должны в начале бурения в опережающем порядке внедряться в неразупрочненный слой породы. Только тогда фрикционные элементы будут контактировать с забоем и разупрочнять породу.Also known is a thermomechanical rock cutting tool for drilling exploration wells with a single pipe with constantly protruding cutters [2]. The crown consists of friction elements, softening the surface layer of rock, and protruding cutters, cutting off this softened layer by heat of friction. The advantage of this crown is the possibility of thermomechanical drilling with softening of the rock with simplicity of design, high reliability when drilling rocks of medium hardness. A significant drawback is the limited possibility of thermofriction drilling of hard rocks due to protruding cutters, which must be introduced into the unstressed rock layer at the beginning of drilling ahead of schedule. Only then will the friction elements come into contact with the face and soften the rock.
Наиболее близким по технической сути является термомеханический породоразрушающий инструмент, корпус которого состоит по длине из двух частей, материал которых имеет различные модули упругости, следовательно, и различные пределы прочности. При этом часть корпуса из материала с большим модулем упругости соединена с резцовыми элементами, а часть корпуса из материала с меньшим модулем упругости - с абразивными фрикционными элементами [3]. В этой коронке материал с меньшим модулем упругости служит нажимным элементом для фрикционного элемента. Когда на коронку действует осевая нагрузка, резцовые и фрикционные элементы одновременно контактируют с забоем. При этом резцовые элементы под действием части осевого усилия внедряются в неразупрочненную породу, а фрикционные элементы за счет сил упругости части короночного кольца с меньшим модулем упругости (нажимного элемента) трением нагревают и разупрочняют породу. Затем через некоторое время верхний слой, в который внедрился резец, от трения фрикционных элементов разупрочняется, отделяется резцом и удаляется промывочной жидкостью.The closest in technical essence is a thermomechanical rock cutting tool, the body of which consists of two parts along the length, the material of which has different elastic moduli, and therefore, different tensile strengths. In this case, a part of the body made of a material with a large modulus of elasticity is connected to the cutter elements, and a part of the body made of a material with a lower modulus of elasticity is connected to abrasive friction elements [3]. In this crown, a material with a lower modulus of elasticity serves as a pressure member for the friction element. When an axial load acts on the crown, the cutter and friction elements simultaneously come into contact with the face. In this case, the cutter elements are introduced into the unstressed rock under the action of a part of the axial force, and the friction elements due to the elastic forces of the part of the crown ring with a lower elastic modulus (pressure element) by friction heat and soften the rock. Then, after some time, the upper layer, into which the cutter has penetrated, softens from the friction of the friction elements, is separated by the cutter and is removed by the washing liquid.
Достоинством этой коронки является простота конструкции и возможность бурения с разупрочнением поверхностного слоя породы.The advantage of this crown is the simplicity of design and the possibility of drilling with softening the surface layer of the rock.
Существенным недостатком этой коронки является значительное снижение прочности части коронки с меньшей модулью упругости, составляющей в сечении корпуса коронки не менее 80-85%. Момент вращения передается фрикционным элементам через металлорезину с модулем упругости, в 102-103 раз меньшей, чем у стали, модуль упругости которого равен 2·105 МПа. В изотропных материалах модуль сдвига прямо зависит от модуля упругости, поэтому через металлорезину можно передавать также момент вращения, в 102-103 меньший, чем через сталь. Это значительно снижает надежность коронки при динамических крутильных колебаниях буровых труб, при бурении с большим моментом кручения, при спуске снаряда, когда в скважине не керн, при дохождении до забоя через завалы и при других нештатных или форсированных условиях бурения.A significant drawback of this crown is a significant decrease in the strength of part of the crown with a lower modulus of elasticity, which constitutes at least 80-85% in the section of the crown body. The moment of rotation is transmitted to the friction elements through metal rubber with an elastic modulus that is 10 2 -10 3 times less than steel, whose elastic modulus is 2 · 10 5 MPa. In isotropic materials, the shear modulus directly depends on the modulus of elasticity; therefore, it is also possible to transmit a rotational moment through metal rubber that is 10 2 -10 3 less than through steel. This significantly reduces the reliability of the crown during dynamic torsional vibrations of drill pipes, when drilling with a large torsion moment, when lowering the projectile, when there is no core in the well, when reaching the bottom through the rubble and under other abnormal or forced drilling conditions.
К существенным недостаткам следует также отнести ограниченную возможность термофрикционного бурения крепких пород из-за необходимости опережающего внедрения резцов в неразупрочненный слой породы. Это требует в начале бурения осевой нагрузки, значительно превышающей оптимальную, чтобы резцы внедрились в неразупрочненную породу и фрикционные элементы разогрели породу до разупрочнения. Причем чем больше необходимо передавать осевое усилие фрикционным элементам, тем больше должны резцы внедряться в породу. Только тогда на контакте фрикционных элементов с породой возникнут достаточные силы трения, которые нагреют породу. Следует также отметить, что при износе или поломке резцовых элементов из-за нетехнологичности перепайки резцов их замена на новые резцы практически невозможна. Кроме того, жесткость металлорезины в коронке отвечает породам одной твердости, для других пород подбирается другая коронка, так как замена нажимного элемента невозможна.Significant disadvantages should also include the limited possibility of thermofriction drilling of hard rocks due to the need for faster introduction of cutters into the unstressed rock layer. This requires at the beginning of drilling an axial load that is significantly higher than optimal, so that the cutters penetrate into the unstressed rock and the friction elements heat the rock before softening. Moreover, the more it is necessary to transmit the axial force to the friction elements, the more the cutters must penetrate into the rock. Only then, at the contact of the friction elements with the rock, sufficient friction forces will arise that will heat the rock. It should also be noted that when the tool elements are worn or broken due to the low technological soldering of the tools, their replacement with new tools is almost impossible. In addition, the rigidity of the metal rubber in the crown corresponds to the rocks of the same hardness, for other rocks another crown is selected, since the replacement of the pressure element is impossible.
Таким образом, может быть поставлена задача безопасной передачи значительных нагрузок фрикционным элементам коронки и оснащения инструмента съемными резцами и нажимными элементами.Thus, the task can be set to safely transfer significant loads to the friction elements of the crown and equip the tool with removable cutters and pressure elements.
Эти задачи могут быть решены, если в коронке, корпус которого состоит по длине из двух сваренных частей, материал которых имеет разные пределы прочности, и при этом фрикционные элементы соединить с частью корпуса коронки, выполненной из материала корпуса коронки с меньшим пределом прочности, а резцовые элементы с опорой на нажимные элементы установить подвижно в выемке, выполненной в части из материала с большим пределом прочности, причем резцы должны выступать над плоскостью фрикционных элементов.These problems can be solved if in the crown, the body of which consists of two welded parts along the length, the material of which has different strength limits, and at the same time the friction elements are connected to the part of the crown body made of the material of the crown body with a lower tensile strength, and cutter the elements based on the pressure elements to install movably in a recess made in part of a material with a high tensile strength, and the cutters should protrude above the plane of the friction elements.
Для придания подвижности резцам в осевом направлении вертикальные стенки выемки в части корпуса коронки с большим пределом прочности имеют канавки, а державка резца - ответные выступы и сопрягаются по посадке скольжения. Для предотвращения от выпадения резцы имеют припаянные или приваренные или соединенные гальваническим методом замки. Причем материал замков не должен упрочняться после сварки, которая должна проводиться электродами, не упрочняющими шов, а пайку можно проводить и низкотемпературными припоями, так как замки, как и резцы, омываются водой. Для смены резцов или нажимного элемента замки отпиливаются или отпаиваются, затем снова припаиваются или привариваются на этом же месте новые замки.To impart mobility to the cutters in the axial direction, the vertical walls of the recess in the part of the crown body with a large tensile strength have grooves, and the tool holder has reciprocal protrusions and mate along the slip fit. To prevent from falling out, the cutters have soldered or welded or galvanically connected locks. Moreover, the material of the locks should not be hardened after welding, which should be carried out by electrodes that do not strengthen the seam, and soldering can also be carried out by low-temperature solders, since the locks, like the cutters, are washed with water. To change the cutters or the pressure element, the locks are sawn off or unsoldered, then new locks are again soldered or welded in the same place.
В предлагаемом устройстве около 80% торца коронки по поперечному сечению представлена материалом, хоть и с меньшим пределом прочности, но материалом самого корпуса коронки, которая воспринимает наибольшие осевые и крутящие нагрузки при нормальных и нештатных условиях бурения, спуска и подъема снаряда. Выступающие резцы, установленные подвижно с опорой на упругий нажимной элемент, при нагружении осевой силой утопают за плоскость фрикционных элементов и воспринимают нагрузки только в пределах упругости нажимного элемента. Благодаря этому основную часть ударных и критических нагрузок будет воспринимать корпус коронки. Однако при бурении неизбежны различные случаи сложного нагружения резцов и выполнение их подвижными предполагает особые требования к прочности такого соединения. В связи с этим державка резца и часть корпуса коронки с большим пределом прочности (2500-3600 МПа) изготавливаются из мартенситно-стареющих сталей, которые хорошо свариваются, и паяются, и имеют предел прочности, в 4-6 раз превышающий предел прочности корпуса коронки (400-500 МПа). Для нормальной работы коронки необходимо, чтобы при бурении пород X-XI категорий по буримости резцы не внедрялись в породу. Для этого модуль упругости нажимного элемента не должен превышать 103 МПа, а чтобы обеспечить соответствующее углубление в разупрочненную породу силой не менее 0.50-1.5 кН на резец, модуль упругости должен быть не менее 102 МПа.In the proposed device, about 80% of the end face of the crown in the cross section is represented by material, albeit with a lower tensile strength, but by the material of the crown body itself, which accepts the greatest axial and torque loads under normal and abnormal conditions of drilling, lowering and raising the projectile. The protruding cutters mounted movably supported by an elastic pressing element, when loaded with axial force, are buried behind the plane of the friction elements and perceive loads only within the elasticity of the pressing element. Due to this, the main part of the shock and critical loads will be perceived by the crown body. However, when drilling is inevitable, various cases of complex loading of the cutters and their execution by moving implies special requirements for the strength of this connection. In this regard, the toolholder and part of the crown body with a large tensile strength (2500-3600 MPa) are made of maraging steel, which are well welded and brazed, and have a tensile strength 4-6 times higher than the strength of the crown body ( 400-500 MPa). For normal operation of the crown, it is necessary that when drilling rocks of X-XI categories for drillability, cutters should not be embedded in the rock. For this, the elastic modulus of the pressing element should not exceed 10 3 MPa, and in order to ensure a corresponding depression in the softened rock with a force of at least 0.50-1.5 kN per cutter, the elastic modulus should be at least 10 2 MPa.
Все это делает коронку более надежной в работе, сохраняя все достоинства прототипа. В известной коронке [2] резцы выступают постоянно, что делает коронку применимой только в породах средней твердости. Предлагаемая коронка может работать в термобуримых породах любой твердости.All this makes the crown more reliable in operation, while retaining all the advantages of the prototype. In the known crown [2], the incisors protrude constantly, which makes the crown applicable only in rocks of medium hardness. The proposed crown can work in thermobored rocks of any hardness.
Все это говорит о том, что предлагаемое устройство обладает новизной и изобретательным уровнем.All this suggests that the proposed device has a novelty and inventive level.
Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:The proposed device has the following advantages compared to the prototype:
- появляется возможность передавать фрикционным элементам значительные нагрузки, обеспечивающие оптимальное разупрочнение породы;- it becomes possible to transfer significant loads to the friction elements, ensuring optimal softening of the rock;
- возможность бурить термобуримые породы любой крепости;- the ability to drill heat-drillable rocks of any strength;
- возможность заменять резцы при их износе или поломке;- the ability to replace the cutters when they are worn or broken;
- возможность заменять нажимные элементы в зависимости от свойств буримых пород;- the ability to replace the pressure elements depending on the properties of the drill;
- повышается ударостойкость резцов при посадке коронки на забой ввиду демфирующих свойств упругой опоры;- increases the impact resistance of the cutters when landing the crown on the face due to the damping properties of the elastic support;
- возможно применение в качестве резцов эльбора, гексанита и плотного нитрида бора благодаря демфирующим свойствам упругой опоры.- it is possible to use elbor, hexanite and dense boron nitride as cutters due to the damping properties of the elastic support.
Предлагаемое изобретение может быть реализовано, кроме вышеописанной коронки, в виде лопастного и алмазного секторного долота для бурения соответственно взрывных и нефтяных скважин.The present invention can be implemented, in addition to the crown described above, in the form of a blade and diamond sector bits for drilling explosive and oil wells, respectively.
На фиг.1. изображен общий вид коронки; на фиг.2 - то же, вид снизу; на фиг.3 - то же, разрез по А-А.In figure 1. shows a general view of the crown; figure 2 is the same, bottom view; figure 3 is the same, a section along aa.
Коронка имеет корпус 1, состоящий из двух частей 2 и 3, материал которых имеет различные пределы прочности, нажимной элемент 4 из металлорезины, фрикционные элементы 5, резцы 6 и замки 7. Часть 3 корпуса 1, выполненная из материала с большим пределом прочности, приварена к части 2 и имеет выемку 8, вертикальные стенки которой имеют канавки 9, а державка 10 резца 6 - ответные выступы 11. Причем канавки 9 и выступы 11 сопряжены по посадке скольжения.The crown has a
Для предотвращения от выпадения резцы имеют припаянные или приваренные замки. Возможно соединение замков к корпусу механическим и гальваническим способом. Причем в зависимости от температуростойкости нажимного элемента может паяться и низкотемпературными припоями, а сварка частей 2 и 3 корпуса 1 должна проводиться электродами, не упрочняющими шов. Для смены резцов или нажимного элемента замок отпиливается или отпаивается. После установки другого нажимного элемента или резца к фрикционному элементу или к части 2 корпуса коронки припаивается или приваривается другой замок. Промывочные каналы образуются за счет уменьшенных наружных и внутренних диаметров державки резцов, нажимных элементов 4 и специального выреза в части 3 корпуса 1 в соответствии с диаметрами корпуса коронки.To prevent from falling out, the cutters have soldered or welded locks. It is possible to connect the locks to the case mechanically and galvanically. Moreover, depending on the temperature resistance of the pressing element, it can also be soldered with low-temperature solders, and
Коронка работает следующим образом. После задания необходимой осевой нагрузки нажимной элемент 4 сжимается, резцы 6 сдвигаются в осевом направлении относительно фрикционных элементов 5, вследствие чего последние также входят в контакт с забоем. При этом резцы не внедряются в породу, так как сила упругости нажимных элементов недостаточна для внедрения резцов в неразупрочненную твердую породу. Когда осевое усилие и число оборотов коронки достигнут оптимальных величин, поверхностный слой породы от нагрева фрикционными элементами 5 разупрочнится. Тогда резцы 6 под действием сил упругости нажимного элемента 4 будут внедряться в этот слой до тех пор, пока силы упругости не уравновесятся силами сопротивления породы внедрению резцов. При дальнейшем вращении коронки резцы будут срезать этот разупрочненный слой, который удаляется промывочной жидкостью.The crown works as follows. After setting the necessary axial load, the
При бурении пород средней и ниже средней крепости коронками для бурения пород высокой твердости резцы под действием упругих сил нажимного элемента 4 будут незначительно внедряться в породу. Одновременно фрикционные элементы войдут в контакт с забоем и будут разупрочнять поверхностный слой породы, а после разупрочнения резцы еще больше внедрятся в забой и снимут более мощный слой породы. Однако металлорезина с большим модулем упругости имеет меньшую упругую деформацию, поэтому резцы будут срезать заведомо незначительный слой. Поэтому для бурения пород средней и ниже средней крепости следует бурить коронкой, у которой нажимной элемент имеет большую упругую деформацию. Тогда упругая часть корпуса коронки вдавить резец на большую глубину и будет выше скорость бурения. И для этого в коронке для твердых пород нужно заменить резцы и нажимные элементы, предназначенные для пород средней твердости.When drilling rocks of medium and lower than average strength with crowns for drilling rocks of high hardness, the cutters under the action of the elastic forces of the
Рассмотрим на конкретном примере возможность размещения не менее двух нажимных и тоже не менее двух фрикционных элементов на корпусе коронки диаметром 76 мм с периметром 210 мм, определенным по среднему диаметру коронки. По условию теплогенерирования длина фрикционных элементов должна быть не менее 60-70 мм, тогда длина нажимных элементов должна быть при двухфрикционной коронке не более 35 мм, а при трехфрикционной коронке не более 15 мм. Рассчитаем длину нажимного элемента, вписывающего в геометрические параметры коронки диаметром 76 мм. Модуль упругости материала нажимного элемента принимаем, как в прототипе, в среднем равным Е=5·102 МПа. Пусть упругодеформируемый нажимной элемент коронки имеет вид параллепипеда со следующими линейными размерами: высота h=10·10-3 м, длина - b, которую надо рассчитать, ширина а=6·103 м, тогда площадь сечения нажимного элемента S=а×b. При бурении пород VI-VII категории по буримости твердосплавными коронками принимается нагрузка на один резец в пределах 0.4-1.0 кН [4], примем необходимое осевое усилие на резец, равное 2.0 кН, имея в виду, что лезвие резца должно быть с предварительной площадкой притупления, чтобы повысить его износостойкость. Тогда сила упругости Р нажимного элемента должна быть также равной 2.0 кН. Примем предварительный выпуск резцов Δh=0.4·10-3 м.Consider a concrete example of the possibility of placing at least two push and at least two friction elements on the crown body with a diameter of 76 mm with a perimeter of 210 mm, determined by the average diameter of the crown. According to the condition of heat generation, the length of the friction elements should be at least 60-70 mm, then the length of the pressure elements should be no more than 35 mm with a two-friction crown, and no more than 15 mm with a three-friction crown. We calculate the length of the pressure element that inscribes a crown with a diameter of 76 mm into the geometric parameters. The elastic modulus of the material of the pressure element is taken, as in the prototype, on average equal to E = 5 · 10 2 MPa. Let the elastically deformable crown pressing element have the form of a parallelepiped with the following linear dimensions: height h = 10 · 10 -3 m, length b to be calculated, width a = 6 · 10 3 m, then the cross-sectional area of the pressing element S = a × b . When drilling rocks of category VI-VII for drillability with carbide crowns, the load on one cutter in the range 0.4-1.0 kN is accepted [4], we take the necessary axial force on the cutter equal to 2.0 kN, bearing in mind that the cutter blade must be with a preliminary blunt pad to increase its wear resistance. Then the elastic force P of the pressure element should also be equal to 2.0 kN. Take the preliminary release of the cutters Δh = 0.4 · 10 -3 m
Рассчитаем по этим данным по формуле. Из теории упругости известно, что в упругом теле напряжение σ прямо пропорционально модулю упругости и относительной деформации Δh/h, а σ по определению равно P/S. Тогда имеемWe calculate from these data by the formula. It is known from the theory of elasticity that in an elastic body, the stress σ is directly proportional to the modulus of elasticity and relative deformation Δh / h, and σ is by definition equal to P / S. Then we have
P/S=E·Δh/h; подставим значение S, получим P/a·b=E·Δh/h. Отсюда находим длину нажимного элемента, обеспечивающего внедрение резца в разупрочненную породу:P / S = E · Δh / h; substitute the value of S, we get P / a · b = E · Δh / h. From here we find the length of the pressure element that ensures the introduction of the cutter into the softened rock:
b=Р·h/Δh·Е·а.b = P · h / Δh · E · a.
Подставляем численные значения входящих символов : b=2·103×10·10-3/0.4·10-3×5·108×6·10-3=17·10-3м.We substitute the numerical values of the input symbols: b = 2 · 10 3 × 10 · 10 -3 /0.4 · 10 -3 × 5 · 10 8 × 6 · 10 -3 = 17 · 10 -3 m.
Таким образом, ориентировочный расчет при вышепринятых данных показывает, что требуемая длина нажимного элемента меньше предельно допустимого по соображениям геометрического размещения на короночном кольце корпуса коронки. Из этого следует, что коронка диаметром 76 мм может быть выполнена двухфрикционной, для изготовления трехфрикционной коронки необходимо применить нажимной элемент с большим модулем упругости. Коронка диаметром 59 мм по среднему диаметру имеет периметр 158 мм, и она также может быть изготовлена двухфрикционной, так как сумма длин всех нажимных и фрикционных элементов (154 мм) меньше периметра короночного кольца коронки.Thus, an approximate calculation with the above data shows that the required length of the pressing element is less than the maximum allowable for reasons of geometric placement on the crown ring of the crown body. It follows that the crown with a diameter of 76 mm can be made two-friction; for the manufacture of a three-friction crown, it is necessary to apply a pressure element with a large modulus of elasticity. A crown with a diameter of 59 mm has an average diameter of 158 mm, and it can also be made two-friction, since the sum of the lengths of all pressure and friction elements (154 mm) is less than the perimeter of the crown ring of the crown.
Источники информацииInformation sources
1. Пат.2247216 С2 Российская Федерация, МПК7 Е21В 10/46, 7/14.1. Pat.2247216 C2 Russian Federation, IPC 7 ЕВВ 10/46, 7/14.
Термомеханический породоразрушающий инструмент [Текст] / Ермаков С.А., Федоров Л.Н.; заявитель и патентообладатель Якутск, институт горного дела Севера СО РАН (RU). - №2003108844/03; заявл. 31.03.2003; опубл. 27.02.2005, Бюл. №6. - 5 с: ил.Thermomechanical rock cutting tool [Text] / Ermakov S.A., Fedorov L.N .; Applicant and patent holder Yakutsk, Institute of Mining of the North SB RAS (RU). - No. 2003108844/03; declared 03/31/2003; publ. 02/27/2005, Bull. No. 6. - 5 s: ill.
2. Пат. 2247217 С2 Российская Федерация, МПК7 Е21В 10/46, 7/14. Термомеханический породоразрушающий инструмент [Текст] / Бродов ГС, Ермаков С.А., Федоров Л.Н.; заявитель и патентообладатель Якутск, институт горного дела Севера СО РАН (RU). - №2003111120/03; заявл. 17. 04. 2003; опубл. 27.02. 2005, Бюл. №6. - 6 с.: ил.2. Pat. 2247217 C2 Russian Federation, IPC 7 Е21В 10/46, 7/14. Thermomechanical rock cutting tool [Text] / Brodov GS, Ermakov SA, Fedorov L.N .; Applicant and patent holder Yakutsk, Institute of Mining of the North SB RAS (RU). - No. 2003111120/03; declared 17.04.2003; publ. 02.27. 2005, Bull. No. 6. - 6 p.: Ill.
3. А.с. 505801 СССР, М. Кл.2 Е21С 21/00; Е21С 13/02; Е21С 37/16. Термомеханический породоразрушающий инструмент [Текст] / Е.Ф.Эпштейн, A.M.Бражененко, А.А.Кожевников, В.Ф.Сирик, П.П.Вырвинский, И.А.Баскилович, Ф.М.Красновский и М.Е.Гренадер (СССР). - №1923704/22-3; заявл. 22.05.73; опубл. 05.03.76, Бюл. №9. - 2 с: ил.3. A.S. 505801 USSR, M. Cl. 2 Е21С 21/00; E21C 13/02; E21C 37/16. Thermomechanical rock cutting tool [Text] / EF Epstein, AM Brazhenenko, A. A. Kozhevnikov, V. F. Sirik, P. P. Vyrvinsky, I. A. Baskilovich, F. M. Krasnovsky and M. E. Grenadier (THE USSR). - No. 1923704 / 22-3; declared 05/22/73; publ. 03/05/76, Bull. No. 9. - 2 s: ill.
4. Ганджумян Р.А. Практические расчеты в разведочном бурении [Текст] / Р.А.Ганджумян. - М.: Недра, 1986. - 254 с.4. Ganjumyan R.A. Practical calculations in exploratory drilling [Text] / R.A. Ganjumyan. - M .: Nedra, 1986.- 254 p.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007142574/03A RU2373368C2 (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Thermal-friction rock-breaking tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007142574/03A RU2373368C2 (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Thermal-friction rock-breaking tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007142574A RU2007142574A (en) | 2009-05-27 |
| RU2373368C2 true RU2373368C2 (en) | 2009-11-20 |
Family
ID=41022759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007142574/03A RU2373368C2 (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Thermal-friction rock-breaking tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2373368C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468175C1 (en) * | 2011-03-17 | 2012-11-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН | Heat cutting head with bottomhole stripper |
-
2007
- 2007-11-19 RU RU2007142574/03A patent/RU2373368C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468175C1 (en) * | 2011-03-17 | 2012-11-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН | Heat cutting head with bottomhole stripper |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007142574A (en) | 2009-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9366089B2 (en) | Cutting element attached to downhole fixed bladed bit at a positive rake angle | |
| US6904983B2 (en) | Low-contact area cutting element | |
| US7669674B2 (en) | Degradation assembly | |
| US4811801A (en) | Rock bits and inserts therefor | |
| US8567532B2 (en) | Cutting element attached to downhole fixed bladed bit at a positive rake angle | |
| US3357507A (en) | Percussion bit | |
| US8714285B2 (en) | Method for drilling with a fixed bladed bit | |
| US8616305B2 (en) | Fixed bladed bit that shifts weight between an indenter and cutting elements | |
| US20080164072A1 (en) | Degradation Assembly | |
| EP0534037A1 (en) | Disc drill bit | |
| US8573331B2 (en) | Roof mining drill bit | |
| US10724304B2 (en) | Cutting element assemblies and downhole tools comprising rotatable and removable cutting elements and related methods | |
| US20070119624A1 (en) | Roof drilling improvements | |
| US20100059289A1 (en) | Cutting Element with Low Metal Concentration | |
| US20240229563A1 (en) | PDC Drill Bit with Swing Self-adaptive Cushion Structure | |
| US20160153241A1 (en) | Method for drilling out a plug using a hybrid rotary cone drill bit | |
| EP2910727A1 (en) | Frac plug mill bit | |
| CN209308635U (en) | PDC drill bit with multiple stage crushing function | |
| RU2373368C2 (en) | Thermal-friction rock-breaking tool | |
| RU2374418C2 (en) | Thermoclutch rock-destroying tool | |
| CN104763337A (en) | Bottom drilling tool assembly for realizing resonance of shaft bottom rock | |
| CN112302541B (en) | A matrix PDC coring bit that is arranged in hard and above homogeneity stratum | |
| RU2515361C2 (en) | Multi-row crown bit | |
| RU2359100C1 (en) | Bore bit (versions) | |
| RU2515358C2 (en) | Multi-row crown bit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121120 |