Вплив технологічних параметрів складання з’єднання «зубок-шарошка» на якість вставного твердосплавного оснащення шарошок бурових доліт

Abstract

Представлено результати досліджень одного із ключових аспектів, що стосуються забезпечення якості виготовлення шарошок тришарошкових бурових доліт, оснащених твердосплавними вставними зубками. Досліджено вплив технологічних параметрів на формоутворення отворів під посадку твердосплавних зубків та операції складання з’єднання «зубок-шарошка». Аналізом встановлено, що на етапах операцій розвірчування отворів виникає найбільше проблем щодо забезпечення якості. Основна ідея полягає у встановлення раціональних технологічних параметрів на закріплення породоруйнівних елементів в тіло шарошки. На основі численних експериментів на різних типорозмірах твердосплавних зубків встановлено, що швидкість процесу пресування має надзвичайно важливе значення. Аналізом розрізаних і розібраних таких з’єднань встановлено, що стінки отвору мають значну пластичну деформацію, мікротріщини, подекуди утворилася стружка на дні отвору. Досліджено параметри відхилення по шорсткості таких поверхонь. Скориставшись рекомендаціями, виявили, що змочування зубків у окислений парафін зменшує пластичну деформацію стінок отворі вдвічі. Це дає можливість підвищувати значення натягу і з’єднання. Для підвищення точності технологічної операції пресування розроблено спеціальний пристрій, який дав змогу точно орієнтувати перед пресуванням вставні зубки, а також суттєво зменшити брак. Аналізом стінок отворів на сталі 14ХН3МА виявлено, що при натягах до 0,068 мм мала місце пружна деформація, далі до 0,148 мм, в подальшому при збільшені натягу було отримано значну пластичну деформацію. Теоретично та експериментально обґрунтовано розроблені шляхи вдосконалення технології виготовлення бурових доліт, що мінімізує деформацію шарошок та зубків. З цією метою встановлено емпіричну залежність, що дозволяє встановити залежність між параметрами шорсткості та величиною натягу з’єднанні «зубок-шарошка» доліт.One of the key aspects, which are designed to ensure the quality’s production of cones for roller cone bits drill bits with tungsten carbide insert cutter are presented. The influence of technological parameters on the formation of holes for planting tungsten carbide insert cutter and the assembling operation of the connection "tungsten carbide insert cutter-cone". The analysis showed that at the stages of holes reaming operations there are the most problems in quality assurance. Based on numerous experiments on different sizes of tungsten carbide insert cutter, it is established that the speed of the pressing process is extremely important. Analysis of cut and disassembled such joints revealed that the walls of the hole have a significant plastic deformation, micro cracks, and in some places chips formed at the bottom of the hole. The parameters of deviation in the roughness of such surfaces were also investigated. If we use the recommendations, then we found that wetting the tungsten carbide insert cutter in oxidized paraffin reduces the plastic deformation of the hole’s wall in half. This allows you to increase the tension in the connection. In order to increase the accuracy of the pressing operation, a special device was developed, which allowed accurately orienting the tungsten carbide insert cutter before pressing, as well as significantly reducing the shortage. Analysis of the hole’s walls on the steel AISI 9315H revealed that at tensions up to 0.068 mm there was an elastic deformation, then up to 0.148 mm, and then with increasing tension was obtained significant plastic deformation. Theoretically and experimentally substantiated developed methods to improve the technology of drilling bits, which minimizes the deformation of cones and tungsten carbide, insert cutters. The main purpose was to determine the empirical dependence, which allows establishing the relationship between the roughness parameters and the amount of tension in the connection "conetungsten carbide insert cutter ".