Kako različiti dizajnovi zuba broda utječu na učinkovitost bušenja u tvrdom stijeni i tlu

Osnovni mehanički principi: Kako zubna geometrija upravlja prijenosom energije i načinom lomljenja

Dizajn zubova bušilice direktno diktira energetsku učinkovitost kroz geometrijske parametre koji kontroliraju mehaničku frakciju stijena. Optimalna konfiguracija zuba minimizira gubljenje energije usmjeravanjem kvarova prema učinkovitim načinama šišanja, a ne energijsko intenzivnoga slomljenja.

Utak, stražnji i bočni rak: njihov izravni utjecaj na propadanje stijena koje dominiraju šišanje i slomljenje

Uglo vrha igra veliku ulogu u kako počinju frakture. Oštrije kutovi ispod 90 stupnjeva imaju tendenciju da usredotoče točke napona što pomaže pukotinama da se brzo šire kroz stenske formacije. Zatim je tu i stražnji greben, koji se odnosi na to kako je rezni zub u kutu prema samoj formaciji. To zapravo određuje kakva vrsta kvarova se događa tijekom bušenja. Na nižim uglovima između 15 i 25 stupnjeva, vidimo uglavnom efekat kompresije. Ali kada kut postane strmiji oko 35 do 45 stupnjeva, stvara bolje uvjete za neuspjeh šišanja kroz napona fraktura. Bočni greben je također važan jer utječe na to kako se reznice izbace iz rupe i raspoređuje bočne sile preko lica. Agresivniji kutovi sa strane iznad 20 stupnjeva mogu značajno smanjiti probleme s kuglama u ljepljivim formacijama. Terenska ispitivanja pokazuju da se, ako se svi ti parametri pravilno spoje, specifična potrošnja energije može smanjiti za oko 18 do 22 posto kada se buše u uvjetima dominantanim presjecima u usporedbi s situacijama u kojima je slomljenje glavni mehanizam (Journal of Petroleum Technology izvijestio je o ovom otkri

Dokazi FEA: 27% veća specifična energija u niskom stražnjem rešetku (15°) u usporedbi s optimalnim (35°) dizajnom na granitu

Korištenje analize konačnih elemenata pomaže nam da shvatimo kako oblik utječe na performanse pri radu s tvrdim materijalima. Na primjer, stari dizajnovi s 15 stupnjeva straga zahtijevaju oko 27 posto više energije u usporedbi s novim verzijama od 35 stupnjeva u granitu jer ne podnose kompresiju. Pravi kut zapravo čini veliku razliku. Stvara bolje skraćene avione i smanjuje one dosadne probleme ograničenja koji usporavaju stvari. Gledajući u obrasce raspodjele napetosti pokazuje nešto zanimljivo također: 35 stupnjeva dizajna smanji von Mises napetost oko rezanja o oko 41 posto, što znači manje nakupljanje toplote i sporije nošenje alata tijekom vremena. Ovo nam zapravo govori da kada se bavimo teškim geološkim formacijama gdje je potrošnja energije najvažnija, stvarni oblik alata za rezanje ima veći utjecaj na ukupnu učinkovitost nego samo oslanjanje na super tvrde materijale.

Zubovi za bušilice Uređaj za proizvodnju i proizvodnju električne energije

Uložak od volfram-karbida (TCI) - balansiranje otpornosti na habanje i rizika od krhke prijelome pri visokom pritisku

TCI bitovi su prilično go-to izbor za tvrdu stijenu bušenje jer se odupiru habanje tako dobro. Ali kad se spustimo u te duboke rupe gdje pritisak postaje ludo visok, ti karbidni zubi počinju pokazivati znakove stresnih prijeloma. Gledajući naše rezultate FEA, dizajn sa niskim kutom grba (oko 15 stupnjeva) zahtijeva oko 27 posto više energije u usporedbi s idealnim postavkom od 35 stupnjeva prilikom rada kroz granit. Zbog dodatnog napona, i ugradna se dijelovi brže troše. Kad prođemo 1500 metara ispod zemlje, stvari postaju još teže jer pritisak okolne stijene skoči preko 50 MPa. Istraživanja pokazuju da svaki dodatni pritisak od 10 MPa povećava insertne prijelome za oko 18% u kvarcitnim formacijama. Odabir prave klase karbida je ovdje jako važan. Opcije grubih zrna bolje podnose iznenadne udarce, ali imaju tendenciju da se brže troše s vremenom, što znači da operateri moraju balansirati između čvrstoće i dugovječnosti ovisno o vrsti posla s kojim se suočavaju.

Kada se mlinani zubni komadi Excel: Rotary-percussive performance u 80 MPa kvarcitu i uloga makrogometrijske otpornosti

Kada je riječ o bušenju kroz vrlo tvrde kvarcitske stijene koje imaju snagu kompresije iznad 80 MPa, mlinani zubni komadi obično nadmašuju tradicionalne TCI. Način na koji su oblikovani daje im strukturnu čvrstoću potrebnu za takav zahtjevni posao. Čelični zubi bolje se nose s ponavljajućim stresom od onih krhkih karbidnih ubacivanja jer se na kontroliran način stvaraju male pukotine umjesto da se razbiju odjednom. Terenski testovi su otkrili da ovaj pristup smanjuje brojeve neuspjeha za oko 40%. Još jedan veliki plus je njihova šira konstrukcija gutanja koja sprečava reznice da se skupe u slomljene bazaltske formacije. To održava stvari glatko sa oko 92% učinkovitosti u usporedbi s samo 78% kada se koriste standardni TCI bitovi u sličnim situacijama. Za tvrtke koje se bave seizmičkim istraživanjima ili gradnjom tunela kroz mješovite stene, prelazak na mlete zube često postaje nužnost, a ne opcija.

Zubovi za bušilice U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve vrste građevinskog građevinskog kamena, koji su pod uvjetom da se upotrijebe u proizvodnji građevinskog kamena, za koje se primjenjuje odredba o proizvodnji građevinskog kamena, za koje se primjenjuje odredba o

Prevencija razbijanja i poboljšanje uklanjanja reznica: kritična uloga agresivnog bočnog raketa i geometrije potoka

Rad s glinama bogate i skila formacije stvara stvarne glavobolje za bušilice jer kada reznice nisu evakuirani ispravno, imamo problema malo kuglanje. To se događa kada se sav taj otpad drži bušilica, čineći stvari da se okreću teže nego što bi trebale dok usporavaju dubinu koju možemo ići. Upotreba agresivnih bočnih uglova od 35 do 45 stupnjeva pomaže da se reznice gurnu bočno u kanale, umjesto da se gomilaju na samom repu. Kad se kombiniraju s bolje dizajniranim ponorima koji imaju šire dijelove i strmije zidove, materijal se mnogo brže kreće bez lepljenja. Testovi provedeni u izgledujućem pijesku pokazali su oko 40 posto manje problema s kuglama u usporedbi s običnim uređajima. Dobri tokovi sprečavaju nas da moramo vrljati preko starih ostataka iznova i iznova, što održava operacije glatkim i smanjuje iscrpljenost uzrokovanu pregrevanjem u ovim složenim formacijama.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve vrste vrtova, potrebno je utvrditi:

Integritet karbidnih veza, toplinska umor i mikrokrakovanje čelika pod cikličkim opterećenjem

Dizajn zubova bušilice i njihova učinkovitost u velikoj mjeri ovisi o kontroli razgradnje materijala kada je podvrgnut operativnim napori. Termalno umorstvo veliki je problem za TCI dijelove jer ponavljajuće zagrijavanje i hlađenje slabi vezu između karbida i podloge, što može dovesti do otpuštanja ubacivanja nakon dugih bušenja. Zubovi od čeličnog mlinka imaju svoje probleme, razvijajući sitne pukotine s vremenom od svih udara, posebno primjetne u granitnim formacijama gdje pritisak doseže iznad 750 MPa. Analiza konačnih elemenata pokazuje da TCI traje oko 1,8 puta duže prije nego što propadne u teškim stijenama, ali ako je geometrija previše agresivna, toplinski problemi se zapravo događaju brže. Čelični zubi govore drugačiju priču. Stalno udaranje u abrazivnoj stijeni uzrokuje da se te mikro pukotine rastu negdje između 0,3 i 0,5 mm svakih 100 sati rada, tako da iako su jeftinije, moraju se zamijeniti prije. Pronaći pravu ravnotežu za ukupnu učinkovitost znači prilagoditi pravi alat poslu. TCI najbolje djeluju kada promjene temperature nisu previše ekstremne i habanje je glavna briga. Čelični zubi imaju više smisla u situacijama gdje su otpornost na lom i sposobnost za rukovanje naglim udarima najvažnije.

Česta pitanja

Kako se utječe na energetsku učinkovitost geometrija zuba bušilice?

Geometrija zuba bušilice izravno utječe na energetsku učinkovitost diktirajući mehaničku strukturu lomova stijena. Optimalne konfiguracije smanjuju potrošnju energije promicanjem učinkovitih načina šišanja i izbjegavanjem energetskog slomljenja.

Kako kut vrha, stražnji i bočni greben utječu na propast stijena tijekom bušenja?

Ugao vrha utječe na početak frakture, s oštrijim uglovima koji promovišu koncentraciju napona i širenje pukotina. Ugao straga utječe na vrstu kvarenja, a strmiji uglovi favorizuju neuspjeh šišanja kroz napetost. Bočni greben utječe na izbacivanje reznica i bočnu raspodjelu sile, s agresivnim kutovima koji smanjuju probleme s kuglama.

Kako analiza konačnih elemenata (FEA) doprinosi razumijevanju performansi bušilice?

FEA pomaže u procjeni performansi analizom raspodjele stresa i potrošnje energije. U njemu se ističe utjecaj varijacija u dizajnu, kao što je kut za uzvratni greben, na učinkovitost, habanje i obrazac stresa, pomažući u optimizaciji oblika alata i potrošnje energije.

Koje su prednosti mliniranih zubnih komada u odnosu na tradicionalne TCI u bušenju tvrde stijene?

Slomljeni dijelovi zuba pružaju strukturnu otpornost, smanjujući neuspjehe stvaranjem kontroliranih pukotina. Odlični su u bušenju tvrde stijene, održavaju učinkovitost i smanjuju probleme s pakiranjem, za razliku od krhkih karbidnih ubaca u tradicionalne TCI.

Zašto je odabir prave klase karbida ključan u vrtnim uvjetima pod visokim pritiskom?

U sredinama pod visokim tlakom, razine karbida utječu na otpornost na habanje i frakturu. Grobna zrna bolje se nose s udarima, ali se brže nose. Izbor prave razine balansira otpornost i dugovječnost za optimalne performanse.