ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СКВАЖИННЫХ ФРЕЗЕРНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ ПРИ РЕМОНТЕ СКВАЖИН Мустафаев А.Г.,Агазаде Э.Н.

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности


Номер: 3-
Год: 2018
Страницы: 26-29
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

трение, тепло, режущий инструмент, износ

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Практика показывает, что эффективность скважинных фрезерных инструментов на забое скважины прежде всего зависит от тепла трения, выделяющегося на контактной поверхности инструмента. Это тепло является одним из основных параметров снижающих технические ресурсы инструментов. Поэтому при фрезеровании представляется большой интерес выявления тепловыделения на поверхности режущего инструмента. В данной статье рассматриваются вопросы выбора материала для режущих элементов фрезерного инструмента при повышенной теплостойкости.

Текст научной статьи

Целью работы является исследование тепла от трения, влияющего на работоспособность режущих инструментов при фрезеровании в стволе скважины. Поставленная задача была решена путем исследования тепла, расходуемое на нагрев материала режущих инструментов в зависимости от механических и теплофизических параметров разрушаемого объекта, а также промывочной жидкости. Введение. Известно, что в процессе фрезерования аварийного объекта реализуемая механическая энергия частично или полностью переходит в тепловую энергию. Тепло, полученное от трения разогревает поверхностный слой режущих элементов до 9000-10000 С. Практика показывает, что при недостаточном охлаждении режущего инструмента, его поверхностный слой полностью перегревается и преждевременно выходит из строя [1]. При трении в контактирующих поверхностях инструмента происходит тепловой износ, приводящего к изменению кристаллической структуры материала вооружения. Для исследования работоспособности и теплостойкости режущего инструмента важную роль играет выбор состава промывочной жидкости и материала вооружения инструмента [2]. Количество тепла, выделяющееся на контактной поверхности при трении равно работе силы трения на этой поверхности за определенный промежуток времени будет: (1) где - количество тепла на контактной поверхности режущего инструмента; - термическая эквивалентная работа; - коэффициент, учитывающий долю тепла, отводимого промывочным агентом и материалом режущего инструмента; - осевая нагрузка на режущий инструмент; - коэффициент трения между трущимися поверхностями - скорость скольжения при трении. Количества тепла выделяемое за промежуток времени dt равно: (2) Тепло расходуемое на нагрев элементов режущего инструмента: (3) Тепло, отводимое за счет теплопроводности будет: (4) где - площадь контактной поверхности трения. Тепло отводимое путем конвективного теплообмена: (5) где - удельный весь материала режущего инструмента; - теплоемкость материала режущего инструмента; - радиус по нормали; t - время без отрыва работы режущего инструмента на забое; Cf - теплостойкость промывочной жидкости; - удельный весь промывочной жидкости; - расход бурового раствора; - начальная температура на поверхности режущего инструмента; - полная температура на поверхности режущего инструмента. Поэтому уравнение теплового баланса имеет следующий вид: или (6) Проинтегрируем уравнение (6), включающие в себе коэффициента трения при максимально допустимой температуре материала режущего инструмента и промывочной жидкости имеем следующий вид уравнения: (7) где - максимально допустимая температура материала фрезерного инструмента при которой сохраняется работоспособность в стволе скважины; - максимально допустимая температура промывочной жидкости, при которой сохраняются заданные условия в стволе скважины. Определим критерии подобия: (8) Производим анализ полученного соотношения: Величина, , (9) характеризует способность материала режущего инструмента, поглощающей тепловую энергию при работе в заданных режимах. Величина, , (10) характеризует способность материала режущего инструмента, отводящую тепловую энергию на поверхности путем теплопроводности. Величина, (11) характеризует способность промывочной жидкости, отводящую тепловую энергию путем конвективного теплообмена. Выводы 1. Полученные зависимости позволят разработать рациональный режим работы режущего инструмента. 2. Проведенные расчеты по критериям подобия позволит выбрать оптимальный состав промывочной жидкости позволяющие сохранить тепло от трения в вооружении режущего инструмента не превышающую максимальную допустимую температуру материала режущих элементов.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.