При бурении в крепких породах наряду с износостойкостью зубки вооружения должны обладать достаточной вязкостью, так как они работают при больших изгибающих и ударных нагрузках. Этим требованиям в большей степени соответствует твердый сплав марки ВК-15, который более пластичен, чем сплав марки ВК-8В.
В ряде случаев отработанные серийные долота имеют спинки и козырьки лап, изношенные до обнажения тел качения периферийных подшипников. Одной из причин этого является недостаточная производительность компрессоров буровых станков. Иногда изнашиваются до обнажения опор вершины шарошек, которые работают в весьма тяжелых условиях, особенно при бурении крепких и абразивных пород.
Анализ наработки шарошечных долот на горных предприятиях показывает, что до 80 % общего количества используемых шарошечных долот выходят из строя в результате износа их опор, т. е. стойкость шарошечных долот в настоящее время определяется главным образом стойкостью их опор.
На стойкость шарошечных долот по опорам, которая значительно меньше нормальной долговечности подшипников, большое влияние оказывают абразивные свойства разрушаемых горных пород. Основной причиной выхода долот из строя по этому показателю является проникновение породной мелочи через зазор между шарошкой и лапой в полость подшипников. Пыль, проникая в элементы подшипников, поглощает смазку и спрессовывается. Затем наступает нагрев и заклинивание шарошки. Заклиненные шарошки быстро изнашиваются вследствие истирания о забой. Самое качественное долото выходит из строя в крепких породах через 10–15 м после забивания буровой мелочью опор шарошек.
Если же пыль, попадающая в подшипник, абразивна, то она интенсивно изнашивает тела качения и дорожки на шарошке и цапфе. В этом случае заклинивание шарошек на цапфе, как правило, не происходит, а долото выходит из строя из-за износа подшипников и нарушения вследствие этого нормального режима бурения. Стойкость долот, имеющих опоры по схеме ролик–шарик–ролик, больше чем долот с опорами по схеме шарик–шарик–ролик. В крепких породах опоры шарик–шарик–ролик быстрее разрушаются, но с возрастанием частоты вращения (при бурении пород средней крепости и ниже) они более устойчивы. Опорные поверхности (дорожки) цапф изнашиваются в большей степени, чем опорные поверхности шарошки. Особенностью работы опорных поверхностей цапф является их одностороннее нагружение.
Перекашивание шарошки и возникающее в связи с этим неравномерное распределение нагрузки также отражается на работе опор. В результате перекашивания только часть дорожек цапфы участвует в работе. Это приводит к образованию сравнительно высоких удельных давлений на контактных поверхностях, интенсивному их изнашиванию и не позволяет эффективно использовать рабочую поверхность беговых дорожек.
Основными видами износа опорных поверхностей цапф являются выкрашивание и сколы, осповидный и абразивный износ. Во всех случаях выкрашиванию и сколу предшествует возникновение мелких трещин, расположенных в зоне максимальных контактных нагрузок.
Большинство трещин располагается почти перпендикулярно к направлению движения опорных элементов.
Износ тел качения (шариков и роликов) определяется конструктивными особенностями долот. В ряде случаев изношенные тела качения не теряют своей формы и имеют относительно гладкую поверхность. Изменение формы, раскалывание и выкрашивание шариков и роликов – результат высоких контактных напряжений и зажима. Появление расколотых тел качения способствует перегрузке оставшихся целых и ускоряет их износ и раскалывание.
Незначительный естественный или аварийный износ, если его своевременно не устранить, в конечном счёте, может привести к серьёзным отказам, приводящим к длительному простою. Поэтому своевременное обнаружение возникающих отказов и правильная диагностика имеют важное значение для предупреждения длительных простоев машин на ремонтах и способствуют его высокой эффективности.
1.1.1. Методы обнаружения неисправностей станков
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.