Введение
Анализ конструкторско-технологических факторов повышения работоспособности буровых долот 9
1.1 Выбор эффективных элементов вооружения шарошек 9
1.2 Размещение элементов вооружения на шарошках с учетом перекрытия поверхности забоя и предотвращения рейко-образования на нём 14
1.3 Обеспечение технологии оптимального крепления твердосплавных зубков, исключающей трещинообразование 16
1.4 Обеспечение эффективной очистки забоя от шлама 17
1.5 Распределение нагрузки на подшипники, выбор соотношения размеров цапфы и шарошки, выбор габаритов тел качения и скольжения, минимальной толщины корпуса шарошки, параметров ХТО, схемы выполнения многорядных подшипников и герметизирующих устройств опоры ... 19
1.6 Обеспечение постоянства смазочного клина в зонах трения при работе опор 23
1.7 Влияние зазоров, точности сборки секций, сборки секций в корпус долота на его стойкость и работоспособность 25
1.8 Выбор оптимальных параметров для испытаний вновь проектируемых долот в стендовых и промысловых условиях 27
Выводы 27
Цель работы 28
Основные задачи исследований 29
Моделирование элементов конструкций буровых долот 30
2.1 Разработка конечно-элементной модели долота в сборе, позволяющей оценивать нагруженность его отдельных узлов и деталей 30
2.2 Исследования по разработке модели шарошки с учетом физико-механических характеристик её материала при запрессовке зубков 44
2.3 Исследование влияния на НДС расстояния между зубками при постоянстве натяга и диаметра зубка 54
2.4 Исследование влияния на НДС шарошки изменения диаметра зубка 63
2.5 Исследование влияния величины натяга на НДС шарошки 67
2.6 Определение нагрузок на зубки шарошек 68
2.7 Анализ НДС шарошек долот 144,0C3-rAY-R203 и 155,3C3-rAY-R238 от совместного воздействия натяга при запрессовке зубков и внешней нагрузки 72
2.7.1 Исследование зависимости НДС шарошек от взамимовлияния величины натяга при запрессовке, числа и диаметра зубков 81
2.8 Исследование влияния упруго-пластических характеристик материала шарошек с твердосплавным вооружением на их трещиностойкость 92
2.9 Решение задачи определения напряжений во втулках скольжения 99
2.10 Анализ НДС втулок скольжения в опоре долота 311ДОК- ГАУ-И299 110
Выводы и технологические рекомендации 117
Разработка селективной компьютерной сборки элементов буровых долот 119
3.1 Методика селективной компьютерной сборки (СКС) шарошечных долот 119
3.2 Критерии качества сборки секций и сборки секций в корпус шарошечного долота 121
3.3 Математическая постановка задачи и разработка программы для ЭВМ 123
3.4 Исследование влияния качества селективной компьютерной сборки на работоспособность опор 131
3.5 Стендовая проверка влияния качества сборки на работоспособность шарошечных долот 134
3.6 Внедрение методики СКС в серийное производство 135
Выводы и технологические рекомендации 138
Исследования по повышению эффективности действия смазок опор буровых долот 139
4.1 О природе трения и в опорах качения и скольжения шарошечных долот 139
4.2 Обоснование выбора ПАВ для обработки поверхностей подшипников качения и скольжения в опорах шарошечных долот 141
4.3 Разработка технологии эпиламирования элементов опоры шарошечных долот 142
4.3.1 Обоснование выбора составов для мойки, очистки и обезжиривания поверхностей деталей опоры 143
4.3.2 Обоснование метода контроля качества очистки поверхности деталей долота перед эпиламированием 148
4.3.3 Обоснование выбора состава и концентрации эпилама для обработки элементов буровых шарошечных долот 151
4.4 Стендовая проверка влияния эпиламирования на работо способность шарошечных долот 153
Внедрение технологии эпиламирования в серийное производство долот в ОАО «Волгабурмаш» 156
Выводы и технолгические рекомендации 157
Опытно-промышленная проверка результатов выполненных исследований и внедрение их в производство буровых долот 159
1 Промысловые испытания долот 124,0СМЗ-ЦАУ-Ы204М 159
2 Промысловые испытания долот 215,9T3-TH-R15 161
3 Промысловые испытания долот 215,9СЗ-ГАУ-Я53-4 162
4 Промысловые испытания долот 215,9МЗ-ГАУ-Я23ЗМ-1 164
5 Промысловые испытания долот 295,ЗСЗ-ГАУ-К419; 143,9СЗ-ГАУ-Я290; 215,9СЗ-ГАУ-Б1269; 215,9 ТЗ-ГАУ- R270; 124,0СЗ-ГАУ-Я280 165
Расчет экономического эффекта от применения буровых долот, изготовленных по рекомендациям, сделанным в результате проведенных исследований 168
1 Расчет экономической эффективности долот 124,0СЗ-ЦАУ-К204М 169
2 Расчет экономической эффективности долот 215,9ТЗ-ГАУ-Я270 170
Общие выводы 172
Список литературы 175
