Застосування методів взаємозамінності, стандартизації і технічних вимірювань для оцінювання точності виготовлення зубків бурових доліт

І. О. Шуляр; В. В. Кустов; Л. Д. Пітулей; Б. Р. Шуляр; В. Я. Вихованець; Д. І. Бургарт

doi:10.31471/1993-9965-2025-2(59)-123-133

Автор(и)

І. О. Шуляр ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
В. В. Кустов ВСП Івано-Франківський фаховий коледж Львівського національного університету природокористування вул. Юності, 11, м. Івано-Франківськ, 76494, Україна
Л. Д. Пітулей ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
Б. Р. Шуляр ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15
В. Я. Вихованець ВСП Івано-Франківський фаховий коледж Львівського національного університету природокористування вул. Юності, 11, м. Івано-Франківськ, 76494, Україна
Д. І. Бургарт ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ , вул. Карпатська, 15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2025-2(59)-123-133

Ключові слова:

якість продукції; відцентрово армований зубок; статистична обробка результатів вимірювань; статистичні характеристики, гістограма, крива розподілу, рівень точності.

Анотація

В роботі розглянуто питання застосування методів статистичного контролю для вдосконалення якості виготовлення зубків шарошок бурових доліт відцентровим армуванням. Було розроблено методику оцінювання точності геометричних розмірів заготовок зубків шляхом статистичної обробки результатів їх вимірювань. На підставі отриманих даних встановлювався квалітет точності. Для досліджування розсіювання розмірів, яке виникає в процесі відливання зубків, використовувались такі статистичні характеристики: для малих вибірок деталей – середнє арифметичне x̄, дисперсія S² або середнє квадратичне відхилення S, а також розмах розсіювання розмірів R. Для великих партій виробів використовувалось також поняття математичного сподівання М(х) та крива розподілу. В дослідженні побудовано графік розподілу випадкових величин у вигляді гістограми і криву – полігон розподілу або емпіричну криву розподілу. За характером графіку було висунуто гіпотезу про відповідність кривої розподілу нормальному закону. За результатами дослідження великої вибірки було встановлено межі, в середині яких з певною точністю будуть знаходитися випадкові розміри діаметрів хвостовиків зубків, отримані при виготовлені зубків за заданим технологічним процесом. За практичне поле розсіювання випадкової величини (розміру) прийняте поле, яке дорівнює 6S. Розміри цього поля прирівняно до величини допуску Тd на виготовлення Тd= 6S. При цьому ймовірність виходу випадкової величини розміру за межі – 0,027. Рівень точності (квалітет) в роботі визначався для номінального розміру діаметра хвостовика зубка d= 8 мм і величини допуску Тd=0,168 мм за табл. ДСТУ ISO 286-2.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Majd, H. M., & Hassani, B. (2022). Improvement of roller cone drill bit design by using finite element method and experimental study. International Journal of Oil, Gas and Coal Technology, 31(4), 382–405. https://doi.org/10.1504/ijogct.2022.126826

2. Hussain, S., Rodriguez, V. J. B., & Boufama, C. (2023). Innovative PDC bit design to improve drilling performance in highly abrasive sandstone reservoirs. Society of Petroleum Engineers - ADIPEC, ADIP 2023. https://doi.org/10.2118/216114-MS

3. Savage, M., Cardoe, J., Kueck, A., Huang, X., & Bomidi, J. (2023). Advancing drill bit design to counter challenges in hard rock applications using full scale testing in basalt. Transactions - Geothermal Resources Council, 47, 1139–1154. https://www.geothermal-library.org/index.php?mode=pubs&action=view&record=1034870

4. Deng, R., Huang, A., & An, M. (2021). Study on the tooth load of the biconical-profiled single cone bit. Rock Mechanics and Rock Engineering, 54(12), 6235–6248. https://doi.org/10.1007/s00603-021-02610-z

5. Šporin, J., Mrvar, P., Janc, B., & Vukelić, Ž. (2021). Expression of the self-sharpening mechanism of a roller cone bit during wear due to the influence of the erosion protection carbide coating. Coatings, 11(11), Article 1308. https://doi.org/10.3390/coatings11111308

6. Balaev, E., Shostak, N., Samarin, M., & Klepikov, D. (2024). Design features of drilling equipment elements using materials with shape memory effect. Journal of Physics: Conference Series, 2697(1), Article 012044. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2697/1/012044

7. Alieva, L., & Zhukov, I. A. (2024). Upgrading rotary-percussion drilling of high-strength rocks by improving the structure of a rock-crushing blade-free tool. Sustainable Development of Mountain Territories, 16(4), 1681–1694. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-4-1681-1694

8. Song, D., et al. (2024). Experimental study on new structure teeth in a high-temperature environment. Science Progress, 107(1). https://doi.org/10.1177/00368504231215973

9. Alqunais, D., Teasdale, P., Case, M., & Hababi, A. (2024). Revolutionizing drilling efficiency in highly interbedded formations using a sustainable approach through a cutting-edge PDC bit design. Society of Petroleum Engineers - ADIPEC 2024. https://doi.org/10.2118/221842-MS

10. Koczkodaj, S., et al. (2023). Comparison of the performance properties of commercially produced roller cone bit coatings. Materials Science - Poland, 41(1), 110–123. https://doi.org/10.2478/msp-2023-0008

11. Slipchuk, A., et al. (2021). The influence of technological factors on the reliability connection for tungsten carbide insert cutter with cone in the roller cone bits. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 443–452. https://doi.org/10.1007/978-3-030-68014-5_44

12. Slipchuk, A., & Jakym, R. (2021). Technological parameters of hole shaping in the cones rolling-cutter row of roller cone bits. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 123–132. https://doi.org/10.1007/978-3-030-77719-7_13

13. Song, D., et al. (2024). Experimental study on new structure teeth in a high-temperature environment. Science Progress, 107(1). https://doi.org/10.1177/00368504231215973

14. Shuliar, I. O., Kustov, V. V., Borushchak, L. O., & Virstiuk, A. B. (2021). Doslidzhennia tekhnolohii parametriv vyhotovlennia armovanykh zubkiv sharoshok burovykh dolit [Study of technology parameters for manufacturing reinforced teeth of roller bit cones]. Naukovyi visnyk IFNTUNG, (2(51)), 23–31. https://doi.org/10.31471/1993-9965-2021-2(51)-23-31 [in Ukrainian]

15. Shuliar, I. O., & Bohachenko, O. M. (2010). Tekhnolohichnyi protses armuvannia ozbroiennia burovykh dolit [Technological process of reinforcing the cutting structure of drill bits]. In Intelektualnyi produkt vchenykh, vynakhidnykiv i ratsionalizatoriv Prykarpattia (pp. 14–15). [in Ukrainian]

16. Bozhenko, L. I. (2003). Standartyzatsiia, metrolohiia ta kvalimetriia u mashynobuduvanni: navch. posibnyk [Standardization, metrology and qualimetry in mechanical engineering: Tutorial]. Svit. [in Ukrainian]

17. Shuliar, I. O., Borushchak, L. O., & Borushchak, S. L. (2012). Mashyna dlia vidtsentrovoho lytva i armuvannia vylyvkiv [Machine for centrifugal casting and reinforcement of castings] (Patent No. 72194 Ukraine). State Patent Office of Ukraine. [in Ukrainian]

18. Kohut, M. S. (2014). Vzaiemozaminnist, standartyzatsiia i tekhnichni vymiriuvannia: pidruchnyk [Interchangeability, standardization and technical measurements: Textbook]. Svit. [in Ukrainian]

19. Yeremenko, V. S., Kuts, Yu. V., Mokiichuk, V. M., & Samiilichenko, O. V. (2013). Statystychnyi analiz danykh vymiriuvan: navch. posib. [Statistical analysis of measurement data: Tutorial]. NAU. https://ela.kpi.ua/server/api/core/bitstreams/1e99dc7d-33a1-48a3-8cbf-9f5747564b2b/content [in Ukrainian]