Введение к работе
Актуальность работы. Одним из основных факторов, влияющих на производительность бурения машинами ударного действия, яр-^ется эксплуатационная стойкость породораз-рушаодего инструмента.
Буровые коронки, применяемые как породоразрушающи; инструмент для переносных, колонковых и телескопных перфораторов, наиболее эффективно используются при бурении горных пород крепостью j - 10-1В по классификации проф. М.М.Протодъякоиова.
В результате анализа рабсщ буровых коронок различных инструкций установлено, что при бурении пород крепостью {= 14-18 15-1855 случаев выхода из строя коронок, проявляющегося в виде выпадения, отрыва пластин, появления трещин в твердом сплаве, является следствием разрушения слоя паяного соединения между корпусом и твердосплавной пластиной.
Поэтому повышение прочности и долговечность буровых коронок являются актуальной научно? задачей.
Цель шЗотн. Установление зависимостей предельных напряжений в паяном соединении твердосплавной пластины и корпуса буровой коронки для обоснования и :ыбора параметров соединения твердого сплава, обеспечивающих повышение прочности и долговечность буровых коронок.
Идея работа заключается в предотвращении выдавливания припоя из паяного соединения за счет разработки конструкции и выбора параметров соединения твердосплавной пластины и корпуса буровой коронки.
Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна: - математическая, модель, устанавливающая взаимосвязь силы,
действущей на паяное соединение буровых коронок, с параметрами ударно? системы, паяного соединения и свойствами материала;
- прочнеть паяного соединения твердосплавной 'пластины и корпуса буровой коронки зависит не только от параметров соединения и физико-механических свойств припоя, НО VI от соотношения жесткостей элементов ударной системы; ч повышение долговечности буровых коронок достигается^ за счет композиционного шва, содержащего твердый наполнитель, увеличивающий его жесткость и "предотвращахщий выдавливание припоя из соединения.
Обоснованность и достоверность научных положение и рекомендации подтверждай тся адекватностью математическое модели реальным процессам. Объем экспериментов планировали из условия получения оценок показателе.» надежности с доверительной вероятностью не менее 0,9 и относительной ошибкой не более 0,1-0,15.
Значение работы. Научное значение работы заключается в установлении зависимостей дегйтвия сил на границах кон-тактирувдих поверхностей и прочности соединения твердосплавной пластины с корпусом буровой коронки с учетом параметров ударное системы, что является дальнейшим развитием теории расчета бурового инструмента.
Практическое значение имеют: методика по определению нагрузок, действущих на паяное соединение буровых коронок; рекомендации по выбору формы твердосплавной пластины, параметров ее соединения и материала припоя, повытаидих ресурс буровых коронок в 1,3 раза.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Методика определения нагрузок, действующи на паяное соединение
буровых коронок принята к использованию в НИИТС; с учетом рекомендаций по выбору формы и параметров соединения твердого сплава, ютеряала припоя изготовлена опытная партия бурові коронок БКПМ-4Ш. Разработанная конструкция отличается повышенной долговечностью при эксплуатации в породах крепостью ^« 14-16. Испытания буровых коронок, проходивша при ведении буровых работ на карьере Кыргызского ГОКа показали,ресурс буровых коронок БКПМ-40М по оравиенив с серийными возрос в 1,3 раза. По результатам аналитических и экспериментальных исследований разработаны новая конструкция и армировка буровых хоронок, на которые поданы заявки на выдачу патента под номерами: 503Ь883, 5035888, 5056750, 5056950, 5035861.
Апробация работы. Основное содержанке работы, отдельные ее положения и результаты были доложены и обсуждены: на Международной межвузовской "-гучно-практичеокой конференции молодых ученых, аспирантов и инженеров "Совершенствование конструкции, технологии изготовления и эксплуатации горного обор7Дования к средств автоматизации" (Москва, МГИ, 1992); на заседании кафедры Торная электромеханика" горно-геологического факультета Кыргызского технического университета (Бишкек, 1993); на заседании научно-технического совета Ак-Тюзского рудоуправления (Ак-Гюз, 199?, , на заседании научно-технического совета Кыргызского горно-металлургического комбината (Орловкр, 1993).
Публикации. Бо результатам выполненных исследований * опубликовано 11 печатных работ.
Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит из вгедекия, четырех глав, заключения и содержит
112 страниц машинописного текста, 11 таблиц, 31 ри
сунок , список использованное литературы из 95 наимено
ваний, приложений.
Автор выражает глубокую признательность канд..техн. наук, доц. Нервову К.М., канд. техн. наук, заведующему лабораторией ВНЙИБТ Артемьеву Н.А., канд.техн. наук, заведующему лабораторией К 14 НИИТО Чувилину A.M. за оказанную методическую и практическую помощь, а также Кыргызскому ГОКу за помощь при проведении испытани!* и внедрении результатов работы.