Розрахунки з’єднань із натягом у шарошках, оснащених композиційними зубцями зі сталевим хвостовиком

О. І. Шуляр; І. П. Шацький; В. А. Корнута; Л. Я. Роп’як

Автор(и)

О. І. Шуляр ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15
І. П. Шацький 2 Івано-Франківський відділ ІППММ НАН України, 76002, м. Івано-Франківськ, вул. Микитинецька, 3
В. А. Корнута ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15
Л. Я. Роп’як ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15

Ключові слова:

шарошка, зубець, сталевий хвостовик, двокомпонентне з’єднання, трикомпонентне з’єднання, оптимальний натяг, осьове навантаження

Анотація

Розглядається проблема підвищення якості кріплення зубців у корпусі шарошки. Розвинуто аналітичні
підходи до побудови раціональних проектів з’єднань з натягом у шарошках, оснащених зубцями зі сталевим
хвостовиком. Досліджено напружено-деформований стан дво- та трикомпонентного з’єднань композиційного
зубця з шарошкою із заданими натягами на поверхнях спряження та під осьовим експлуатаційним
навантаженням. Сформульовано та розв’язано задачі оптимізації, які полягають у підборі оптимальних
натягів, котрі би забезпечували найвище значення допустимого навантаження при виконанні умов міцності
компонент та вимог непроковзування і нерозкриття стиків. Проведено порівняння раціональних проектів
дво- та трикомпонентного з’єднань для зубців із абсолютно жорстким та сталевим хвостовиком. Задля
значної економії твердого сплаву рекомендовано використання мінімально армованих хвостовиків у
з’єднаннях з підвищеним геометричним натягом без зниження допустимого навантаження. Подано оцінку
виграшу від використання у з’єднаннях додаткової проміжної втулки з регульованими натягами.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1 Шарошечные долота: Международный
транслятор-справочник: Международная инженерная
энциклопедия / [Под науч. ред. В.Я. Кершенбаума,
А.В. Торгашова, А.В. Торгашова]. –
М. : Недра, 2000. – 245 с. – (Серия “Нефтегазовая
техника и технология”).
2 Крылов К. А. Повышение эффективности
и долговечности буровых долот / К. А. Крылов,
О. А. Стрельцова. – М. : Недра, 1983. – 206 с.
3 Яким Р. С. Науково-практичні основи
технології виготовлення тришарошкових бурових
доліт та підвищення їх якості і ефективності:
Монографія / Р. С. Яким, Ю. Д. Петрина,
І. С. Яким. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ,
2011. – 384 с.
4 Богомолов Р. М. Исследование напряженно-деформированного
состояния при запрессовке
твердосплавных элементов вооружения
шарошки бурового долота / Р. М. Богомолов,
Л. В. Морозов, Н. В. Носов, В. И. Кремлев
// Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер. :
Техн. науки. – 2005. – Вып. 39. – С. 98–103.
5 Кремлев В. И. Повышение долговечности
буровых шарошечных долот на основе совершенствования
технологии сборки и упрочнения
шарошек с твердосплавными зубками: автореф.
дис. ... канд. техн. наук: 05.02.08 /
В. И. Кремлев; Гос. образоват. учреждение
высш. проф. образования “Самар. гос. техн.
ун-т”. – Самара, 2009. – 19 с.
6 Корнута В. А. Порівняльна оцінка несучої
здатності дво- та трикомпонентного
з’єднання “шарошка-твердосплавна вставка” /
В. А. Корнута, І. П. Шацький // Розвідка та розробка
нафтових і газових родовищ. – 2010. –
№ 1. – С. 101–105.
7 Корнута В. Про розсіювання енергії в
циклічно навантаженому контакті зубця з шарошкою
/ В. Корнута, І. Шацький // Вісник
Терноп. нац. техн. ун-ту. – 2012. – № 3. – С. 49–
56.
8 Шацький І. Раціональний підбір натягів
у з’єднаннях композиційних зубців з шарошкою
/ І. Шацький, В. Корнута, І. Шуляр // Теорія
та практика раціонального проектування,
виготовлення і експлуатації машинобудівних
конструкцій: Тези доп. – Львів: КІНПАТРІ
ЛТД. – 2012. – 182 с.
9 Шацький І. П. Раціональний підбір натягу
у з’єднанні зубця з шарошкою / І. П. Шацький,
І. О. Шуляр, В. А. Корнута, Л. Я. Роп’як //
Прогресивні технології і системи машинобудування.
– 2013. – Вип. 45. – С. 17–25.
10 Бугай Ю. Н. Центробежно-армированный
породоразрушающий буровой інструмент /
Ю. Н. Бугай, И. В. Воробьев. – Львов : Выща
школа, Изд-во при Львовском ун-те, 1989. –
208 с.
11 Петрина Ю. Д. Аналіз надійності
з’єднання “зубок – шарошка” для комбінованих
зубків / Ю. Д. Петрина, Б. О. Борущак,
В. І. Артим // Розвідка та розробка нафтових і
газових родовищ. – Серія. : Нафтогазопромислове
обладнання. – 1997. – № 34. – С. 101–105.
12 Пат. 44935 U Україна, МПК (2009)
Е21В 10/46. Робочий орган інструменту з твердосплавними
вставками / Корнута В. А., Драганчук
О. Т., Корнута О. В. ; заявник та патентовласник
Івано-Франківський національний технічний
університет нафти і газу. –
№ u200903171 ; заявл. 03.04.2009 ; опубл.
26.10.2009, Бюл. № 20.
В 10/46. Породоруйнівна вставка / Петрина
Ю. Д., Яким Р. С., Пасинович Т. Б. ; заявник
та патентовласник Івано-Франківський державний
технічний університет нафти і газу. —
№ u200809040 ; заявл. 10.07.2008 ; опубл.
26.01.2009, Бюл. № 2.
14 Гречищев Е. С. Соединения с натягом :
Расчеты, проектирование, изготовление /
Е. С. Гречищев, А. А. Ильяшенко. – М. : Машиностроение,
1981. – 247 с.
15 Кулиш Е. В. Напряженно-деформированное
состояние и нагрузочная способность
прессовых полисоединений : автореф. дисс. на
соиск. научн. степени канд. техн. наук :
спец. 01.02.06 “Динамика, прочность машин,
приборов и аппаратуры” / Е. В. Кулиш –
Ижевск, 2009. – 20 с.
16 Корнута В.А. Удосконалення конструкції
шарошок та озброєння бурових доліт з урахуванням
їх напруженого стану: автореф. дис.
на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук,
спец. 05.05.12 – Машини нафтової та газової
промисловості. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ,
2011. – 18 с.
17 Аналіз несучої здатності трикомпонентних
з'єднань композиційних зубців з шарошкою
долота / [І. О. Шуляр, І. П. Шацький,
В. А. Корнута, Л. Я. Роп'як] // Тези доп. міжнар.
наук.-техн. конф. «Інноваційні технології буріння
свердловин, видобування нафти і газу та
підготовки фахівців для нафтогазової галузі»,
3-6 жовтня 2012 р. – Івано-Франківськ, 2012. –
С. 22–23.