Частота вращения бурения коронами с твердосплавными резцами

В приведенной формуле функциональной зависимости скорости бурения от параметров режима бурения Vм = Кп · Кр · Сос · n, при условии hоб = Const, скорость бурения прямо пропорциональна частоте вращения буровой коронки. Однако эта зависимость, как и зависимость осевой нагрузки, имеет вполне определенный предел (рис.38 а).

n  

. а. Рис. 38 б.

Наличие четкой границы рациональной частоты вращения при бурении коронками с твердосплавными резцами В скальных породах, особенно в породах повышенной твердости (V11 – V111 категории по буримости) объясняется тем, что твердый сплав имеет очень низкую теплопроводность (в 3 – 4 раза меньше чем у алмаза). Работа сил трения при движении резца по породе практически полностью переходит в тепло и количество тепла в единицу времени прямо пропорционально скорости движения резца. Чем быстрее вращается коронка, тем больше тепла выделяется на режущей кромке резцов, а промывочная жидкость омывает и охлаждает только открытую часть тела резца. Режущая кромка погруженная в породу жидкостью не охлаждается и из-за низкой теплопроводности твердого сплава тепло не успевает уходить через тело резца режущая кромка резца раскаляется и буквально «сгорает». Критическое значение скорости движения твердосплавных резцов, после которой резцы начинают сгорать по опытным данным составляет Vокр. = 1,4 -1,5 м/сек. В зависимости от диаметра коронки это составит от 100 для больших диаметров до 500 об/ мин. для малых диаметров коронки.

Примерно в этих же пределах окружной скорости движения резцов, на снижение прироста скорости бурения сказывается уже отмеченное раньше явление, что при движении резцов кроме срезания слоя породы происходит возникновение трещин под резцами т.е. происходит «предразрушение» слоя породы под резцами, что облегчает последующее разрушение породы на забое. Поскольку для появления трещин требуется время, и при большой окружной скорости движения резцов трещины, и следовательно предразрушение породы, не успевают возникать и скорость бурения будет снижаться.

При бурения в мягких породах верхний предел увеличения скорости бурения с ростом частоты вращения резцов зависит от возможности потока очистного агента выносить частицы разрушенной породы. Т.е. при высоких оборотах коронки происходит «зашламование» забоя и снижение скорости бурения. Для бурения в таких породах рекомендуется окружная скорость

Vокр. = 2,0 – 2,5 м/сек. (300 – 750 об/мин.).

В скальных трещиноватых породах, где за счет ударов при прохождении через трещины могут скалываться твердосплавные резцы рекомендуется снижать частоту вращения на 30 – 50% по сравнению с рекомендованными. Также рекомендуется снижать частоту вращения при бурении в сильноабразивных породах, где чем вывшее скорость движения резцов, тем интенсивнее идет истирание режущей кромки резца.

Дата добавления: 2014-01-07