Поверхностное индукционное закаливание и шлифование перед электрохимическим хромированием не обеспечивает стабильной среднестатистической наработки штоков буровых насосов двухстороннего действия из-за недостаточной прочности приповерхностных шаров рабочих поверхностей и отрицательной технологической наследственности окончательных операций. Замена термической обработки и шлифования на механоультразвуковое упрочнение дает возможность повышать долговечность штока приблизительно в 2,3 раза. Для устранения возникновения дефектов необходимо осуществлять размерное хромирование. Экономическая эффективность от внедрения (589,0 тис. грн.) позволяет уменьшить растраты на шлифование, а также устранить брак, который свойственный термической обработке и шлифованию.

Исследованы технологические особенности получения литого композиционного материала на стальной основе с равномерным распределением армируемой фазы в виде карбида вольфрама виброармированием. Установлено явление дифференционного преобразования структуры составных композитов, результатом которого есть изменение физико-механических показателей. Показано, что основным фактором, который лимитирует скорость тепломассообменных процессов при виброармировании, есть величина поверхности межфазового взаимодействия расплава и армируемых частичек. Аргументировано, что виброармирование расплава можно рассматривать как перспективный высокоэффективный метод получения литых композиционных материалов для породоразрушающего шарошечного инструмента.

Індекс рубрикатора НБУВ: И131-561.3-082

Рубрики:

Буріння свердловин

Шифр НБУВ: Ж24005 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано залежності для встановлення раціональної величини натягу під час посадки твердосплавних зубків в тілі шарошки. Встановлено, що фізико-механічні властивості сталі 14ХН3МА забезпечують необхідні натяги і міцність з'єднання "зубок-шарошка". Оптимізація натягів позитивно впливає на зменшення ймовірності руйнування зубка і шарошки як під час складальних операцій з виготовлення, так і в процесі припрацювання на вибої.

Вивчено вплив домішок рідкоземельних металів (РЗМ) на комплекс в'язких властивостей трубної сталі 17Г1С. Установлено, що збільшення деформаційної здатності в результаті обробки РЗМ реалізується тільки у процесі випробування ударних зразків з круглим надрізом і не має впливу на властивості сталі за наявності гострого концентрату.

Установлено, що утворення тріщин і розколювання п'яти та підп'ятника у більшості випадків спричинене не стільки дією ударних навантажень, а перекосами в спряжених поверхнях. Це пояснено технологічними особливостями механічної обробки, процесу складання та конструкцією вузла. Запропоновано конструкторсько-технологічні шляхи підвищення працездатності опор тришарошкових гірничорудних бурових доліт.

Установлено позитивний вплив фізико-механічних властивостей цементованої і загартованої сталі 14ХН3МА на міцність з'єднання "зубок-шарошка". Фізико-механічні властивості даної сталі дозволяють проводити запресовування зубків в шарошку за умови швидкостей 1 - 3 мм/с, що дозволяє не тільки підвищити міцність з'єднання до 30 %, а й продуктивність праці.

Індекс рубрикатора НБУВ: И131-561.3-041.1

Рубрики:

Буріння свердловин

Шифр НБУВ: Ж23665 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Установлено, що між хімічним складом трубної сталі 17Г1С та її механічними властивостями існують відчутні статистичні зв'язки. Тіснота цих зв'язків і їх характер постійні та змінюються з часом.

Якість структури цементованого шару, а саме рівномірність розподілу цементиту не вище 3 балу, також оптимальний градієнт твердості в напрямку від поверхні до серцевини робочих поверхонь дає можливість на достатньому рівні за заводських умов прогнозувати експлуатаційні показники опор. Вивчення впливу фізико-механічних характеристик сталей 14ХН3МА-Ш, 19ХГНМА-Ш, 19ХГНМА-В на експлуатаційні показники опор шарошкових доліт показав, що сталь 14ХН3МА-Ш забезпечує найкраще відпрацювання. Сталі 19ХГНМА-Ш, 19ХГНМА-В в основному мають приблизно однакові експлуатаційні показники. Проте, сталь 19ХГНМА-Ш у порівнянні з сталлю 19ХГНМА-В забезпечує вищу стабільність напрацювання.

Під час експлуатації нафтогазопроводи зазнають дії змінних навантажень різних режимів, інтенсивності, частоти та асиметрії циклу. Всі ці умови експлуатації істотно впливають на міцність і довговічність трубопроводів. Вивчено закономірності втомного руйнування сталі 17Г1С, з якої, в основному, виготовляють трубопроводи, за різних умов їх експлуатації.

Шарошки бурових доліт та робочі органи гірничих комбайнів оснащуються суцільними зубками або сегментами з твердого сплаву на основі карбідів вольфраму шляхом запресування чи впаювання у гнізда. Вказані елементи мають високу твердість та зносостійкість за умов абразивного середовища, проте динамічні навантаження призводять до розхитування та випадання твердосплавних елементів з гнізд. Більш перспективними є композиційні матеріали системи сталь - твердий сплав, однак існують певні труднощі під час контролю їх якості. Запропоновано методику неруйнівного контролю та відбракування композиційних стальних виливків, армованих зернистими твердими сплавами на основі карбідів вольфраму та призначених для оснащення бурових доліт, із застосуванням удосконаленого електромагнітного індукційного дефектоскопа та мікроконтролерного блока.

Встановлено закономірність динаміки інтенсивності зношування опор з осьовими підшипниками ковзання. Дослідження підтвердили визначальний вплив працездатності підшипника ковзання "п'ята - підп'ятник" на довговічність опори. Експериментально обгрунтовано доцільність виконання наплавленням стелітом Stellite 190 п'ят. Виконання п'яти наплавленням усуває небезпечний перетин і знижує ймовірність виникнення тріщин в тілі бурту малого роликового підшипника і в околі "мала бігова доріжка - дно під посадку п'яти". Вдосконалена конструкція підп'ятника сприяє поліпшенню охолоджування опори під час руху шарошки.

Встановлено, що працездатність пари тертя "упорний торець бурту лапи - упорний торець шарошки" залежить не тільки від якісних фізико-механічних показників наплавленого стеліту, а й від стійкості до зношування та контактного руйнування інших конструктивних елементів опори. Також на працездатність пари впливають конструктивне виконання наплавленого шару та елементів охолодження в парі "п'ята - підп'ятник". Встановлено, що на інтенсивність зносу цементованого торця шарошки суттєво впливає зростання значень зазорів в опорі та величина биття (особливо торцевого) шарошки.

Одним із важливих завдань нафтогазового машинобудування є створення інструментальної бази для реалізації технологічних процесів обробки поверхонь деталей. До останніх відносяться бурові, аварійні інструменти та деталі обладнання промислів. Суттєво знизити витрати на проектування і виробництво високоточних інструментів можна шляхом автоматизованого проектування. Основними етапами цього процесу є створення програм на мові Delphi з їх подальшим використанням для параметричного тривимірного моделювання необхідних інструментів у середовищі Autocad. Кінцевим результатом є робочі креслення останніх. Одержані проекти можна з високою продуктивністю реалізувати на сучасному обладнанні з числовим програмним керуванням. Перевагою такого проектування є висока точність геометричних параметрів інструментів, їх розмірів, а також гнучкість самої системи технологічної підготовки інструментального виробництва.

Розкрито основи технології виготовлення тришарошкових бурових доліт (БД). Охарактеризовано стадії організаційної підготовки долотного виробництва. Описано технології механічного оброблення шарошок БД і лап шарошкових БД. Увагу приділено конструкторсько-технологічному забезпеченню якості шарошок БД на стадії проектування та реалізації технологічного маршруту. Наведено рекомендації щодо вдосконалення технології виготовлення тришарошкових БД.

Розкрито теоретичні та практичні проблеми забезпечення якості й експлуатаційних показників цементованих деталей на долотних заводах. Увагу приділено вдосконаленню газової цементації та наступної термічної обробки цапф лап і шарошок бурових доліт. Розглянуто вплив параметрів хіміко-термічної обробки на фізико-механічні й експлуатаційні властивості цементованих долотних сталей. Наведено рекомендації щодо оптимізації хіміко-термічної обробки деталей шарошкових бурових доліт.

Встановлено якісний взаємозв'язок між жорсткістю кріплення твердосплавного вставного оснащення в отворах шарошки та характером руйнування твердосплавних зубків. Науково обгрунтовано перспективність нового напрямку вдосконалення конструкції твердосплавного вставного оснащення за рахунок ранжування значень натягів по всій довжині спряженої поверхні. Це дозволяє досягти високої надійності з'єднання зубок - шарошка під час забезпечення необхідної жорсткості системи порода - зубок - шарошка. Одержано залежності для встановлення раціональної величини натягу під час посадки твердосплавних зубків з комбінованим хвостовиком в тіло шарошки.

Розглянуто вплив вмісту марганцю, нікелю, кремнію, фосфору та сірки, розміру аустенітного зерна, наклепу та старіння сталей, а також радіуса надрізу, способу навантаження на характеристики холоднокрихкості трубної сталі 17Г1С. Встановлено, що найсуттєвіший вплив на зміну схильності сталі до холодноламкості під дією згаданих чинників чинить зміна енергії активації пластичної плинності.

Вивчено холодноламкість сталей 20 і 17Г1С, які випускаються для виготовлення труб магістральних газопроводів. Показано, що нормалізація та покращання підвищують холодноламкість сталей. Під час переходу від зразків типу і до зразків типу IV температура переходу в крихкий стан підвищується. Холодноламкість поздовжньо та поперечно вирізаних зразків залежить від хімічного складу сталі.