ДИНАМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ РЕЗЦОВ ИНСТРУМЕНТАМИ РЕЖУЩЕ- СКАЛЫВАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ (24-27)

24 Национальная ассоциация ученых (НАУ) # 59, 20 20
9 Gorbunov V. I. the Possibility of flaw detection
of metal parts by microwave field/ Gorbunov V. I.,.
Sutorikhin V. A / / Techn ical acoustics. 2010.
http://www.ejta.org Vol. 10. P. 16.
10 REPORT on R & d on the topic:
"Development, research, testing of remo te indicators of
active defects (DYADS) on samples and railway
wheels in static mode."(state contract no. 7901r/11410
dated 15 .04.2010) (final), / hand. works Klimenov V.
A., Registration no. 01201058172, Tomsk 2011, 52 p.
11 Vasiliev B. V ., the virial The orem and some
properties of an electron gas in metals /. Vasiliev B. V.,
lyuboshits V. L./ / (session of RAS 23.02.1994) /
Suc cess of Physical Sciences, 4, (164), 1994, Pp. 367 -
374
12 Abrikosov A. A . Fundamentals of the theory of
metals. / / M. -Nauka. - 1987. 340 c.
13 Zuev L. B. Mobility of dislocations in Zn single
crystals under the action of current pulses/ Zuev L. B,
Gromov V . E., Kurilov V. F. / / Dokl. An SSSR. 1978.
Vol. 239, P. 84 -85.
14 Zuev L. B., Danilov V. I., Barannikova S. A .
Phy sics of macrolocalization of plastic flow/
Novosibirsk: Nauka, 2008. With 267
15 Nadezhkin M. V., Lunev A. G., Maltsev Yu. A .
INVESTIGATION OF localization of PLASTIC
DEFORMATION in single CRYSTALS of
TITANIUM Nickel / XX international scientific and
pract ical conference " MODERN ENGINEERING
AND TECHNOLOGY, Section 6: materials Science,
2014. Pp . 56, 57.

ДИНАМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ РЕЗЦОВ ИНСТРУМ ЕНТАМИ РЕЖУЩЕ -
СКАЛЫВАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ

Мустафаев Ойбек Бобомуродович
Старший преподаватель кафедрой «Горная электромеха ника»
Наваинского государственного горного института,
г.Навои,Узбекистан,
Турдиев Сардоржон Абдумумин ович
Старший преподаватель кафедрой «Горная электромеханика»
Наваинского государственного горного института,
г.Навои,Узбекистан

DYNAMIC IMPACT OF INCISORS WITH CUTTING AND CHIPPING TOOLS

Mustafayev Oybek Bobomurodovich
Senior lecturer at the department of mining electro -mechanics»
Navoi state mining Institute, Navoi,Uzbekistan,
Turdiev Sardorjon Abdumuminovich
Senior lecturer at the department of mi ning electro -mechanics»
Navoi state mining Institute, Navoi,Uzbekistan,
DOI: 10.31618/nas.2413 -5291.2020.3.59.297
Аннотация
В работе исследовано влияни я параметров динамическое в оздействие резцов. Рассмотрено в процессе
резания (резания -скалывания) горных пород долотами типа PDC способы установления угля резцов на
долот и установлено оптимальной вариант угла расположения зубьев на лопасти долота.
Abstract
The paper studies the influence of the parameters of the dynamic impact of incisors. In the process of cutting
(cutting -chipping) rocks with PDC -type chisels, the methods of setting the angle of the cutters on the chisel are
considered and the optimal v ariant of the angle of the teeth on the bit blade is established.
Ключевые слова: долота, резания,скалывания, скорость, лопасти, момент.
Key words: chisels, cutting,chipping, speed, blades, moment.

Общеизвестно, и не подвергается сомнению,
что в процессе резания (резания -скалывания)
горных пород долотами типа PDC , нагру женными
постоянной силой G и вращающим моментом М,
каждый резец перемещается по собственной
траектории в форме пространственной спирали с
углом а, но с одинаковым для всех резцов шагом,
равным углубке долота за один оборот – д
(рисунок 1).

Национальная ассоциация ученых (НАУ) # 59, 20 20 25
Рисунок 1. Схе ма перемещения резцов долота PDC : 1-4 - резцы , зак репленные в корпусе долота;
G - осевая нагрузка на долото; М - крутящий момент на долоте; S - углубление инструмента за
оборот; а - углы наклона траектории заглубления резцов

При этом путь резцов в процесс е перемещения
вдоль наклонной плоскости резания горной породы
за один оборот долота, располагающихся на
периферийном (внешнем) сегменте корпуса
инструмента, значительно превышает путь
«внутренних» резцов. Для современных
инстр ументов, к примеру, диаметром 215,9 мм -
более чем в 4 раза (рисунок 2).
Следовательно, такие показатели, как работа
разрушения и износа резцов на различных
сегментах корпуса долота, будут также
значительно отличаться. Не случайно, некоторые
исследователи [1] предлагают для снижения пу ти
резания и износа внешних ре зцов специальные
конструкции породоразрушающего инструмента с
раздельно -вращающимися периферийными и
внутренними частями.
Кроме того, в определенной степени будут
проявляться различия и других пок азателей
взаимодействия перифе рийных и внутренних
резцов с

Рисунок 2 . Зависимость «пути износа» резца S от расстояния его размещения от оси вращения долота
R диаметром 215 ,9 мм.

разрушаемой горной породой: скорости
линейного перемещения и интенсивности
вертикального перемещения (дин амического
внедрения) резцов.
При вращении долота время, затраченное на
один оборот и для внешних и для внутренних
резцов долота будет одинаковым. Однако их
линейная скорость перемещения резцов вдоль
динамической плоскости резания горной породы
значительно отличается (рисунок 3). Это отличие
для дол от диаметром 215,9 мм составляет до 400 %.
Очевидно, что силовые и энергетические
характеристики процесса резания для резцов
различных сегментов долота будут также
знач ительно отличаться.
0
100
200
300
400
500
600
700
108 81 54 27 0
R,мм
S,cм

26 Национальная ассоциация ученых (НАУ) # 59, 20 20
Рисунок 3. Зависимость линейной с корости перемещения резца V от расстояния его размещения от оси
вращения долота R, (частота вращения долота 120 об/мин)
Рисунок 4. Влияние линейной скорости перемещения резца V на сопротивление породы разрушению
при резании F

Для об основания этого проведены
исследования, по методике «жестко
фиксированными резцами» [2], которые показали,
что сила сопротивления внедрению резцов в
горную породу, внешних резцов долота,
значительно превы шает аналогичный показатель
для «внутренних» резцов (рисунок 4).
Следовательно, несмотря на несколько другие
условия осевого нагружения реального
инструмента PDC (действует осевая нагрузка
постоянной величины) контактные давления,
возникающие на периферийных резцах долота,
будут значительно выше, чем у «вну тренних»
резцов. Таким образом, эффект скоростного
«упрочнения» разрушаемой периферийными
резцами горной поро ды, будет негативно влиять,
как на процессы их абразивного изнашивания, так
и на величину срезаемого (скалываемого) долотом
слоя горной породы за о дин оборот. Авторы [3]
подтверждают, что механическая скорость бурения
долотом типа PDC под действием неизмен ной
нагрузки G не меняется с увеличением частоты
вращения долота. К подобным выводам ранее
пришел автор [4] при исследовании работы
твердосплавных инструментов типа РСД. Иными
словами, эффект увеличения механической работы
разрушения горных пород с повышен ием
интенсивности вращения породаразрущающего
инструмента, «поглощается» эффектом снижения
средней величины снимаемого за оборот слоя
разрушаемой п ороды - «выталкивание долота».
Этот процесс в большей степени основан на
возрастании роли «выталкивания» боле е
нагруженных периферийных резцов долота
буримой горной породой на более высоких
частотах вращения инструмента.
Обратимся, в частности, к другой ва жной
стороне кинематики движения резцов долота РСД.
Углы наклона собственных пространственных
спиралей, по ко торым перемещаются резцы
породоразрущающего инструмента на различных
радиусах вращения а, имеют различные значения.
Интенсивность заглубления «внут ренних» резцов
значительно выше, чем у «внешних» (рисунок 5).
Эго обусловлено тем, что при одинаковом шаге
спирали 0
20
40
60
80
100
120
140
160
108 81 54 27 0
R,мм
V,cм/c 0
20
40
60
80
100
120
5.7 34 79 158 235
V,cм/c
F,кгс

Национальная ассоциация ученых (НАУ) # 59, 20 20 27
Рисунок 5. Изменение угла наклона траектории резца , а- для различных расстояний их размещения от
оси вращения долота R

траектории - проход ке за оборот долота, - путь,
проделываемый «внешними» резцами за один
оборот, значительно больше, чем внутренними.
Таким образом, констатируем факт, что угол
наклона плоскости резания для резцов,
находящихся на различных радиусах резания
горной породы, зна чительно отличается. Это
приводит к тому, что фактические углы резания
(передний и задний) периферийны х резцов
значительно отличаются от углов резания
внутренних резцов, а, следовательно, и
различаются условия работы данных групп резцов.
К примеру, если на периферии динамический
передний угол у резцов будет соответствовать
примерно 93° при угле наклона тра ектории в 2...3°,
то на расстоянии «внутреннего» резца от оси в 0,1
радиуса долота (рис. 4.6), фактический угол
резания относительно динамической плоскост и
резания составит примерно 145°.
Такое различие динамики геометрических
характеристик процесса резани я в зависимости от
размещения резцов в долоте PDC негативно
сказывается на суммарном эффекте работы
инструмента.
Предложенное нами варианты пути решения
проблем:
1. Установить зубья долото таким образом, чтобы
он расположился вокруг лопаста спиралью Архимида 2-
30уклонно на внешнюю сторону долота.
2. Установить зубья долота изготовленное из
рений сплава.
Долота изготовлен хром -марганецный стали,
зубы изготовле ны с твёрдый сплавы и по шкале
Протодьяконов твёрдость равно 60. Эффективность
этого твёрдого сплава р овняется эффективностью
алмазных долот. Долота имеет трёхлопастное
спиральное конфигурация и его зубы расположена
у боковых стенок спиральных головок , он а имеет
жёсткий спиральный твёрдый сплав. Его зубы
расположены по спирали Архимеда и относительно
в ве рхний стороны лопаста уголь наклона зубья
наклоняется 2 -3 ° на внешнею сторону. Кроме этого
чтобы повышать долговечность и резание в его
лопастах в верхне й части расположены зубы,
изготовленные специальных сплавов.

Литература:
1. Акопов Р.В. Геометрия режущего
инструментапри резании камня. - Ереван: Изд -во
АН АрмССР, 1958, с. 174.
2. Федоров B.C. Научные основы режимов
бурения. – М.: Гостоптехиздат, 1951, - 248 с.
3. Третьяк А.Я., Литкевич Ю.Ф.. Асеева А.Е.
Исследование подачи и модуля скорости при
вращательном бурении горных по род // Интервал. -
2006. - № 2. - С. 25 -27.'
4. Владиславлев B.C. Разрушение пород при
бурении скважин. –М.: Гостоптехиздат,
1958, - 241 с. 0
10
20
30
40
50
60
70
108 90 72 54 36
R,cм
a,град