The calculation of the tention connection in the cone cutters equipped with composite teeth and steel shank
Keywords:
cone cutter, tooth, steel shank, two-component coupling, three-component coupling, optimum tention, axial load.Abstract
The problem of quality improving of teeth securing in the cutter housing is considered. Analytical approaches
have been developed for drawing up efficient projects of joining with tension in cone cutters fitted with steel shank
teeth. The stress-strain state of two- and three-component connections with composite tooth with a cone cutter at the
given tension on the coupling surfaces under axial operational loads has been researched. Optimization problems
were identified and solved concerning the selection of optimal tension, which would provide the maximum allowable
value of load meeting the standard conditions of components strength and requirements of non-slipping and
unopening joints. A comparison of rational projects two- or three-component connections for teeth with absolutely
rigid and steel shank was conducted. For significant saving of hard alloy it is recommended to use minimum number
of reinforced shanks in joints with the increased geometric tension without reducing the allowable load. The beneficial
assessment from application of additional sleeve with adjustable tension was given.
Downloads
Download data is not yet available.
References
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.
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.
Downloads
Published
2013-02-22
How to Cite
Шуляр, О. І., Шацький, І. П., Корнута, В. А., & Роп’як, Л. Я. (2013). The calculation of the tention connection in the cone cutters equipped with composite teeth and steel shank. Scientific Bulletin of Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, (1(34), 126–134. Retrieved from https://nv.nung.edu.ua/index.php/nv/article/view/252
Issue
Section
МACHINERY, EQUIPMENT AND SUPPLIES
License
Авторські права....
1.png)
1.png){kind=logo}
