АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ-СКАЛЫВАНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ ДОЛОТОМ С РЕЗЦАМИ PDC
Нескоромных Вячеслав Васильевич – д.т.н., профессор, заведующий кафедрой техники разведки МПИ Сибирского федерального университета, info@sfu-kras.ru
Борисов Константин Иванович – д.т.н., доцент кафедры бурения скважин Института природных ресурсов Национального исследовательского Томского политехнического университета, kibor@tomline.ru
УДК 622.24
Ключевые слова: долота с резцами PDC, износостойкость, реакция пород, процесс резания-скалывания.
В представленной работе выполнен анализ установившегося режима резания-скалывания породы резцом PDC. Показано, что отрицательный передний угол установки резцов должен быть оптимальным для конкретного типа горных пород на наружной кромке торца долота и увеличиваться до максимально возможного (15-20º) при установке резцов ближе к центру долота. Диаметр резцов должен уменьшаться (при равной величине выпуска резцов) в направлении от центра торца к его периферии. Результаты выполненных исследований могут использоваться специалистами при разработке конструкций и оптимизации размещения вооружения долот типа PDC.
ANALYTICAL STUDY OF CUTTING AND SHEARING ACTION OF PDC BITS
Neskoromnykh, Vyacheslav V. – Dr.Tech.Sci., professor, head of the mining department of the Siberian Federal University, info@sfu-kras.ru
Borisov, Konstantin I. – Dr.Tech.Sci., senior lecturer of the drilling department of the Institute of Mineral Resources of the National Tomsk University of Technology, kibor@tomline.ru
Key words: PDC bits, wear resistance, rock behavior, shearing-cutting process.
The paper presents an analysis of a steady-state regime of shearing-cutting of rocks by PDC bits. It is shown that different types of rocks require different negative rake angle on the cutting edge of the bit, and negative rake angle should increase to the maximum (15-20º) if cutters are located closer to the center of the bit. Cutters’ diameter should decrease (with equal extension of cutters) from the centre and out. Engineers may use the research findings in their design work and for the purposes of optimization of PDC bit cutting structures.
