Проектирование лопастей

Глава 3 Методика проектирования бурового инструмента

Проектирование матрицы

Для создания высокоресурсного и надежного бурового инструмента требуется прописать все этапы его проектирования.

Проектирование матрицы в первую очередь начинается с определение диаметра буровой головки, в нашем случае диаметр равен 154 мм, затем выбор вида на котором будет чертиться эскиз (Рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Выбор вида для эскиза

Далее строится эскиз матрицы с помощью которого в дальнейшем построится 3d модель (Рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Эскиз матрицы

Далее с помощью программного инструмента “Бобышка” делаем 3d модель матрицы по которой будут расставляться режущие элементы (Рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 - 3d модель матрицы

Для удобства расстановки режущих элементов по линиям резания покрасим поверхности (Рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 - 3d модель матрицы с покрашенными поверхностями

Проектирование головки бурового инструмента

Для проектирования буровой головки нужно выбрать плоскость на которой будет чертиться эскиз бурового инструмента на который в дальнейшем будут установлены лопасти и элементы резания пород (Рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 – Выбор плоскости

На выбранной плоскости чертим эскиз из которого будет создана модель буровой головки (Рисунок 3.6).

Рисунок 3.6 – Эскиз буровой головки

С помощью программного инструмента “Бобышка” делаем 3d модель буровой головки на которую и будут установлены лопасти (Рисунок 3.7).

Рисунок 3.7 – 3d модель буровой головки

Далее на средней части головки бурового инструмента делаем прорези для её демонтажа и монтажа при поломках (Рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 – Буровая головка с прорезями для бурового ключа

Проектирование лопастей

Для проектирования лопастей бурового инструмента выбырем число лопастей, они будут отличаться от другой количеством гнезд для резцов и геометрией лопасти.

Для начала спроектируем основные лопасти бурового инструмента, на которых будет вписано 8 резцов, а затем вспомогательные с 6 резцами. Все резцы расставим по линиям резания которые ранее запроектировали на матрице.

Выбираем плоскость для создания чертежа и чертим эскиз из которого в процессе создаем 3d модель лопасти.

Рисунок 3.9 – Лопасть

На лопасти вырезаем отверстия в которые будут вставлены режущие элементы, а также вырезаем отверстия под боковые резцы которые предупреждают заклинивание бурового инструмента в скважине (Рисунок 3.10).

Рисунок 3.10 – Лопасть с вырезанными гнёздами под режущие элементы

Делаем такие же процессы для вспомогательных лопастей (Рисунок 3.11).

Рисунок 3.11 – Вспомогательная лопасть с вырезанными гнёздами под режущие элементы

Лопасти будут по парно похожи, но будут отличаться тем что резцы на каждой будут стоять в разных положениях, так как каждый резец будет проходить свой путь резания.

Сборка

Поставим буровую головку и прикрепим к ней основную лопасть (Рисунок 3.12).

Рисунок 3.12 – Сборка головка и основная лопасть

Далее ставим вторую основную лопасть (Рисунок 3.13)

Рисунок 3.13 – Сборка головка и 2е основные лопасти

Далее крепим на буровую головку вспомогательные лопасти.

Рисунок 3.13 – Сборка головка и лопасти

Вставляем в отверстия резцы поворотные и боковые (Рисунок 3.14)

Рисунок 3.14 – Сборка головка и лопасти с режущими элементами

Нам нужно также сделать отверстия под форсунки промывочной жидкости и вставить их (Рисунок 3.15).

Рисунок 3.15 – Сборка инструмент с форсунками

Итак буровой инструмент у нас готов, ниже приведем схему установки и схему расстановки режущих элементов на буровом инструменте, которые были применены для проектирования.

Выводы:Проектирования бурового инструмента довольно трудоемкий и сложный процесс от того как будет спроектирован инструмент будет зависеть его работоспособность, в случае неправильной установки режущих элементов на инструменте это углы установки, схема расстановки по линиям резания, есть вероятность того, что показатель энергоемкости процесса возрастет.