چگونه مته های مخروطی سنگ ها را می شکنند

2023-08-25

اثرات ضربه ای و خرد کننده مته های مخروطی

در حین حفاری، مته و مخروط آن حول محور مته می چرخند.دندانه های مخروط تحت مقاومت سنگ سازند حول محور خود می چرخند و دندان ها به طور متناوب با کف چاه با یک دندان تک یا دوتایی تماس می گیرند.

هنگامی که چرخ دندانه با کف چاه از یک دندانه به یک دندانه دوتایی تماس پیدا می کند، مرکز چرخ دندان از بالاترین موقعیت به پایین ترین موقعیت سقوط می کند.هنگامی که چرخ دندان دوباره با کف چاه از دو دندانه به تک دندانه برخورد می کند، مرکز چرخ دندان از پایین ترین موقعیت به بالاترین موقعیت بالا می رود.این حرکت مکرر به صورت دوره ای محور مخروط را بالا و پایین می کند و باعث می شود مته به صورت طولی ارتعاش کند و دامنه آن جابجایی عمودی مرکز چرخ است.در طی هر فرآیند ارتعاش طولی، حرکت محور به سمت بالا، عملکرد الاستیک انباشته شده رشته مته پایینی را فشرده می کند، در حالی که حرکت رو به پایین محور باعث می شود که کشش کشسانی رشته مته پایینی باعث آزاد شدن عملکرد الاستیک شود.بنابراین، زمانی که مته مخروطی، سنگ‌های کف چاه را خرد می‌کند، نیرویی که دندان‌ها بر سنگ وارد می‌کنند، نه تنها شامل بار استاتیکی ایجاد شده توسط فشار حفاری می‌شود، بلکه بار دینامیکی ایجاد شده توسط دندان‌ها به سمت سنگ را نیز شامل می‌شود. با سرعت بالا به دلیل ارتعاش طولی.اولی باعث می شود که دندان ها سنگ را خرد کنند که به آن اثر خرد کننده می گویند.دومی باعث برخورد دندان ها و شکستن سنگ ها می شود که به عنوان اثر ضربه شناخته می شود.

بار ضربه‌ای مته برای شکستن سنگ‌ها مفید است، اما می‌تواند باعث خرابی زودرس یاتاقان‌های مته شود و باعث فرو ریختن دندان‌ها، به‌ویژه دندان‌های آلیاژی سخت و شکستگی رشته مته شود.بنابراین در حفر چاه به خصوص در سازندهای سخت باید از ضربه گیر استفاده کرد.

اثر برشی بیت مخروط

اثر برشی یک بیت مخروطی با غلتش مخروط در کف چاه و لغزش دندان ها بر روی سنگ در کف چاه حاصل می شود.سه عامل باعث لغزش می‌شوند: روی بالا، مخروط پیچیده و تغییر محور.

لغزش ناشی از روپوش (جهت لغزش عمود بر محور دندان، یعنی در امتداد جهت مماس)

لغزش ناشی از تغییر محور (جهت لغزش در امتداد جهت محوری دندان)

لغزش ناشی از مخروط های پیچیده

مخروط مخروط مرکب شامل مخروط اصلی و مخروط کمکی است.اگر قسمت بالای مخروط اصلی با مرکز مته منطبق باشد، قسمت بالای مخروط کمکی باید بالای قسمت فوقانی باشد و باعث لغزش در جهت مماس شود.

لغزش محوری ناشی از جابجایی محور می تواند سنگ بین حلقه های چرخ دنده را برش دهد، در حالی که لغزش مماسی ناشی از مخروط فوق العاده بالا و پیچیده می تواند سنگ بین حفره های شکستگی دندان مجاور همان حلقه چرخ دنده را برش دهد.لغزش باعث افزایش سایش دندان می شود.

برای مته ها در سازندهای بسیار نرم تا متوسط سخت، عموماً هم جابجایی محوری، هم ارتفاع فوق العاده و هم مخروط مرکب وجود دارد.مته ها در ساختارهای متوسط یا سخت دارای مخروط فوق العاده بالا و دوتایی هستند.در سازندهای بسیار سخت، مته انتخاب شده نورد خالص است (تک مخروط، بدون رویه، بدون تغییر محور).

درخواست خود را مستقیماً برای ما ارسال کنید