Обоснование структуры и рациональных параметров адаптивного резущего долота для бурения перемежающихся по крепости пород тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.06, кандидат наук Нгуен Зуй Тхань

• Нгуен Зуй Тхань
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Нгуен Зуй Тхань

Введение

1 Анализ современных исследований и направлений развития режущего инструмента для бурения слоистых пород

1.1 Особенности бурения перемежающихся по крепости (слоистых) пород и проблемы выбора бурового инструмента

1.2 Основные направления совершенствования режущего инструмента для бурения перемежающихся по крепости пород

1.3 Структурная адаптация в практике конструирования горных и строительных машин

1.4 Выводы по главе

2 Целевой структурно-параметрический анализ и синтез адаптивных режущих буровых долот на базе морфологического подхода

2.1 Общие подходы к целевому структурно-параметрическому анализу и синтезу

2.2 Целевой анализ системы «долото - забой» и обоснование адаптируемых параметров

2.3 Методика структурно-параметрического синтеза адаптивных режущих буровых долот

2.4 Примеры синтеза адаптивных режущих долот

2.4.1 Режущее долото с адаптирующейся рассечкой

2.4.2 Режущее долото с адаптирующимися лезвиями

2.5 Выводы по главе

3 Экспериментальные исследования и обоснование выбора упругого элемента для адаптивного режущего долота

3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований

3.2 Экспериментальные образцы и экспериментальная установка

3.3 Анализ результатов экспериментальных исследований упругих элементов

3.4 Выводы по главе

4 Разработка математической модели процесса бурения адаптивным долотом и обоснование его конструктивных и режимных параметров

4.1 Обоснование расчетных схем процесса взаимодействия режущей части АД с забоем скважины

4.2 Метод расчета нагрузок, действующих на режущие части АД

4.3 Математическое моделирование процесса бурения при четырех схемах взаимодействия АД с забоем скважины

4.4 Расчет максимальной скорости бурения АД, ограниченной усилием подачи бурового станка или мощностью двигателя вращателя

4.5 Выбор упругого элемента для ПЛ АД

4.6 Разработка алгоритма и программы расчета <ЮоЫо»

4.7 Выбор рационального значения конструктивного выдвига ПЛ

4.8 Выбор рациональных средних значений концевых углов АД

4.9 Сравнение адаптивного долота с неадаптивным долотом на математической модели исследования

4.10 Экспериментальные исследования и проверка математической модели процесса бурения адаптивным долотом на адекватность

4.10 Выводы по главе

5 Обоснование алгоритма и методики выбора рациональных параметров адаптивного режущего долота для бурения перемежающихся по крепости пород

5.1 Основные исходные данные

5.2 Алгоритм и методика выбора рациональных параметров адаптивного

режущего долота для бурения перемежающихся по крепости пород

5.3 Пример расчета адаптивного режущего долота

5.4 Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование структуры и рациональных параметров адаптивного резущего долота для бурения перемежающихся по крепости пород»

Введение

Актуальность работы. Подтверждается увеличением объема добычи полезных ископаемых открытым способом и, следовательно, ростом объема буровзрывных работ, а также развитием технологий инъекционного укрепления грунтов и фундаментов зданий и сооружений. Наличие сложноструктурированных горных пород с различными физико-механическими свойствами в частности перемежающихся по крепости, обусловливает сложность выбора бурового инструмента. При неправильном выборе бурового долота происходит снижение производительности, прекращение процесса бурения, увеличение стоимости производства работ. В последние годы при бурении сложноструктурных пород наряду с применяемым комбинированным инструментом, сочетающим в себе два породоразрушающих органа, «режущий и шарошечный» предлагаются адаптивные инструменты, приспосабливающиеся в автоматическом режиме к горно-геологическим условиям и применяемые при бурении слоистых пород. При этом вопросы создания рациональной формы долота, механизмы адаптации режущего инструмента продолжают изучаться и совершенствоваться.

В этой связи разработка комплекса научно-технических мероприятий, направленных на обоснование структуры и рациональных параметров адаптивного режущего долота для бурения перемежающихся по крепости пород, является актуальной научной задачей.

Цель работы. Повышение эффективности процесса бурения скважин в перемежающихся по крепости горных породах за счет использования адаптивного режущего долота с переменной структурой.

Идея работы. Адаптивное режущее долото в процессе бурения изменяет свою структуру в зависимости от физико-механических свойств перемежающихся по крепости горных пород, обеспечивая за счет этого повышение механической скорости бурения скважин.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использовались: теория разрушения горных пород резанием; теория механики грунтов; структурно-параметрический анализ и синтез на базе морфологического подхода; системный анализ и моделирование, методы математической статистики. Экспериментальные исследования проводились по общепринятым методикам с использованием метрологически аттестованных приборов, а оценка результатов выполнялась известными методами статистического анализа.

Задачи исследования:

1. Проанализировать существующее состояние исследований в области совершенствования конструкций буровых режущих инструментов для перемежающихся по крепости пород, в том числе, адаптирующихся к меняющимся физико-механическим свойствам окружающей среды и обосновать перспективность структурной адаптации для создания режущих долот.

2. Обосновать на основе анализа системы «долото - забой» модель формирования адаптируемых функций и параметров, разработать методику и алгоритм структурно-параметрического синтеза адаптивных режущих буровых долот.

3. Экспериментально исследовать и обосновать выбор упругого элемента для адаптивного режущего двухлопастного долота, обеспечивающего заданное перемещение выдвижной лопасти в установленном диапазоне нагрузок.

4. Разработать математическую модель процесса бурения адаптивным режущем долотом и обосновать его конструктивные и режимные параметры, обеспечивающие максимальную скорость бурения по породам с коэффициентом крепости от f = 2 до f = 6 по шкале проф. М.М. Протодьяконова.

5. Провести сравнительные испытания экспериментального образца адаптивного долота в производственных условиях.

6. Обосновать алгоритм и методику выбора рациональных параметров адаптивного режущего долота с подвижной лопастью для бурения перемежающихся по крепости пород.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанные методика и алгоритм структурно-параметрического синтеза адаптивных режущих буровых долот на базе морфологического подхода позволяет формировать структурные и принципиальные схемы адаптивных режущих буровых долот, приспосабливающихся к изменяющимся физико-механическим свойствам буримых пород.

2. Изменение структуры адаптивного долота, а именно переход от однолопастной асимметричной структуры к двухлопастной симметричной и возврат в исходное положение, в зависимости от изменения крепости буримой породы достигается за счет применения составного упругого элемента и упора, обеспечивающих осевое перемещение подвижной (адаптирующейся) лопасти в пределах максимально возможной толщины стружки и установленного диапазона нагрузок.

3. Математическая модель процесса бурения перемежающихся по крепости горных пород, учитывающая изменения структуры режущего долота от изменения крепости пород и свойств упругого элемента адаптирующейся лопасти позволяет определить рациональные конструктивные и режимные параметры адаптивного долота, обеспечивающие повышение механической скорости бурения скважины.

Научная новизна работы:

1. Разработаны и обоснованы методика и алгоритм структурно -параметрического синтеза адаптивных режущих буровых долот на базе морфологического подхода, позволившие получить новые технические решения (патент на полезную модель №162328 по заявке 2016101337/03 от 18.01.2016), обеспечивающие адаптацию бурового инструмента в зависимости от изменяющихся физико-механических свойств забоя.

2. Установлены впервые рациональные конструктивные и кинематические параметры упругого элемента, обеспечивающего изменение структуры долота в соответствии с физико-механическими свойствами буримых пород, а именно, обеспечивающего переход от однолопастной асимметричной структуры к

двухлопастной симметричной, что достигается заданным перемещением выдвижной лопасти в пределах максимально возможной толщины стружки и установленного диапазона нагрузок.

3. Разработана математическая модель процесса бурения, впервые учитывающая адаптацию режущего долота, т.е. изменение его структуры в процессе бурения, позволяющая обосновать выбор рациональных конструктивных и режимных параметров долота с подвижной лопастью для перемежающихся по крепости пород, что обеспечивает повышение механической скорости бурения в слоях средней крепости в 1,3...1,5 раза в сравнении с неадаптивным долотом.

Практическая ценность. Результаты, полученные в работе, предполагается использовать в проектно-конструкторской деятельности горной отрасли, а также в учебном процессе при подготовке горных инженеров в виде методик структурно-параметрического синтеза и выбора рациональных параметров адаптивных режущих долот для бурения перемежающихся по крепости пород. В ходе выполнения диссертационной работы получены практически значимые результаты:

- методика структурно-параметрического синтеза адаптивных режущих буровых долот;

- математическая модель, алгоритм и прикладная программа расчета «Во1о1:о»;

- инженерная методика выбора рациональных параметров адаптивного режущего долота для бурения перемежающихся по крепости пород;

- экспериментальный образец адаптивного режущего бурового долота (патент на полезную модель №162328 по заявке 2016101337/03 от 18.01.2016), прошедший апробацию.

Реализация результатов работы. Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планом инициативной НИР ПЗ-916 (приказ № 2-33 от 31.07.17) «Теория и методология создания энергосберегающих и

энергонакопительных исполнительных органов и систем строительных, подъемно-транспортных, сельскохозяйственных, горных машин и оборудования».

Результаты исследований внедрены на ООО «Технопрок» в виде методики выбора рациональных параметров адаптивного режущего долота для бурения перемежающихся по крепости пород.

Материалы научных исследований внедрены в учебной процесс для студентов направления подготовки 210504 - Горное дело, направленности «Горные машины и оборудование» в курсовом и дипломном проектировании, при выполнении практических занятий по дисциплинам «Конструирование горных машин и оборудования», «Механическое оборудование карьеров», а также для студентов и магистрантов направлений подготовки 230501 - Наземные транспортные и транспортно-технологические средства, направленности «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины» и 230402 -«Наземные транспортно-технологические комплексы» в дипломном проектировании, при выполнении магистерских диссертаций, при выполнении практических занятий по дисциплинам «Математическое моделирование технологических процессов и машин», «Методология инновационного проектирования в области ПТСДМ».

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на корректном использовании фундаментальных законов физики, механики, теории механики грунтов и разрушения горных пород, методологии структурно-параметрического анализа и синтеза, аппарата математической статистики и подтверждается корректностью допущений принятых при разработке принципиальных схем, математической модели и сходимостью экспериментальных и теоретических исследований адаптивного и неадаптивного бурового долота. Расхождение результатов математического моделирования и проведенных экспериментальных исследований не превышает 10%.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

Международная научно-практическая конференция «Наземные транспортно-технологические комплексы и средства» в Тюменском индустриальном университете (г. Тюмень, 2016 г.); Региональная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области «Студенческая научная весна». (г. Новочеркасск, ЮРГПУ(НПИ), 25-26 мая 2017 г.); Международная научно-практическая конференция «Перспективы развития науки в современном мире» (г. Уфа, 9 марта 2018 г.); XV Международная научно-практическая конференция «Российская наука в современном мире» (г. Москва, 15 апреля 2018 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 в научных изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, 5 статей в других изданиях. Получен патент на полезную модель.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 180 наименований, 6 приложений. Текст изложен на 160 страницах и включает 41 рисунок и 14 таблиц.

1 Анализ современных исследований и направлений развития режущего инструмента для бурения слоистых пород

1.1 Особенности бурения перемежающихся по крепости (слоистых) пород и

проблемы выбора бурового инструмента

Одной из основных технологических операций при разработке угольных и рудных карьеров является бурение взрывных скважин, на которое по оценкам специалистов [146] приходится до 30% затрат. В общем случае бурение производят режущими, шарошечными и ударными породоразрушающими инструментами. Учитывая многообразие горно-геологических условий, широкий диапазон варьирования крепости залегающих пород, многими исследователями [23, 61, 93, 144] разработаны и внедрены различные конструкции породоразрушающего инструмента, а также их комбинированные сочетания.

Так, например, разработаны зубчато-дисковые шарошечные инструменты (с вращающимися твердосплавными дисками) [23, 59], режуще-шарошечные [59], ударно-шарошечные, режуще-ударные [134, 176] с наложением вибровоздействий [75] и т.д. Различные сочетания преимуществ каждого инструмента позволяют применять его для более широкого диапазона пород (по крепости), приблизить к оптимальным основные показатели бурового оборудования, создать универсальный инструмент для заданных горно-геологических условий [134].

Особую сложность при выборе породоразрушающего инструмента представляют слоистые породы, т.е. сложноструктурированные с перемежением пород с различными физико-механическими свойствами.

Согласно статистических данных [62] «Вскрышные породы с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодъяконова с / до 6 на разрезах составляют до 60% и выше». По другим данным [137] «относительный объем разрабатываемых открытым способом горных пород и руд с / от 6... » составляет 34%. Т.е. на большинстве разрезов целесообразным представляется использование режущего инструмента.

Однако, при наличии пропластков или включений крепостью более 7-8 режущие долота малоэффективны [134]. Т.к. выбор породоразрушающего

инструмента определяется по породам, имеющим максимальную крепость, преимущество отдается шарошечным долотам или их композициям [59].

Для оценки однородности буримого массива предложен относительный показатель - разница максимальной и минимальной крепости прослоек [137], характеризующий группу однородности:

Д/=./max — ./mi^

где /max, /min - максимальная и минимальная крепость прослойков по шкале проф. М.М. Протодъяконова.

При этом учитываются прослойки мощностью 0,1 м и более. Хотя в литературе [137] отмечено, что наличие включений даже 0,1 м может привести к разрушению твердого сплава долот на крепких породах.

В настоящее время отмечается тенденция возрастания объемов разработки горных пород, характеризующихся неоднородностью с Д/ от 6-9.

Так, например, на Черногорском угольном разрезе в структуре горной породы имеются пласты мощностью от 0,45 до 6,0 метров при диапазоне крепости от 2 до 10 по шкале проф. М.М. Протодъяконова [173].

В угольных месторождениях Канско-Ачинского и Южно-Якутского бассейнов, алмазорудных месторождениях Якутии и россыпных месторождениях Севера и Северо-Востоска имеются сложные горно-геологические условия как перемежающиеся породы различной крепости [43, 146, 160].

Черемховское месторождение характерно для переслаивания породы с различным коэффициентом крепости и свойств. На верхней части имеются водонасыщенные глины и суглинки мощностью до 4,7 м, далее залегают разнообразные песчаники, перемежающиеся прослойками алевролитов, аргиллитов, углистых и глинистых сланцев. Коэффициент крепости до 5 составляет около 50 % вскрышных пород, от 5 до 7 не более 7-20% и остальные от 7 и даже до 12 [146].

Бородинский угольный разрез представлен легкобуримыми породами и влагонасыщенными вязкими глинами, которые сочетаются с линзообразными

включениями крепких мелкозернистых песчаников, мощность которых достигает 3-5 м [146].

В работах [12, 43] авторами выявлены особенности физико-механических свойств вскрышных пород на алмазорудных карьерах Якутии. В результате установлено, что породы имеют весьма сложное строение, коэффициент крепости которых колеблется от 2 до 7. Можно выделить три основные группы:

- мергели, алевролиты, некрепкие песчаники, мергели с прослоями алевролитов и песчаников;

- известковистые и доломитизированные песчаники, тоже с редкими прослойками мергелей и алевролитов;

- глинистые песчаники с прослойками мергелей, алевролитов и глины.

В работе [160] авторами приведены сведения о перемежающихся по твердости горных породах Урало-поволжского региона (Самарская, Оренбургская, Удмуртская область). В разрезах Восточной, Западной Сибири встречаются весьма сложные горно-геологические условия из-за наличия массивных пластов интрузивных пород и чередования известняков и солей.

В работе [172] приведен анализ физико-механических свойств горных пород Черногорского угольного разреза, имеющего сложную структуру перемежающихся слоев мощностью от 0,45 до 6 м и диапазоном крепости 2-10 по шкале проф. М.М. Протодьяконова.

На карьере №13 Северного рудоуправления [1 64] буримые породы представлены тремя разновидностями:

- пески, перемежающиеся с прослоями глин и разрозненными включениями гальки из крепких пород. Объем бурения по таким породам составляет около 75% от всего объема буровых работ;

- пески с прослоями песчаника с коэффициентом крепости 8-10 по шкале проф. М.М Протодъяконова мощностью от 0,1 до 2 м. Объем бурения по таким породах составляет всего 5% от всего объема буровых работ;

- мергели с коэффициентом крепости до 5 по шкале проф. М.М. Протодъяконова с прослоями глин. Объем бурения по таким породам доходит до 20%.

В промышленном и гражданском строительстве для укрепления грунтов и фундаментов зданий и сооружений на пространстве города Москвы на глубине 25-80 м встречаются породы перемежающихся пластов как песков на супеси, глин на суглинки и известняки [76], т.е. наличие слоев пород различной крепости. Установлено, что при прохождении трещин, нарушений однородности, слоев с различной крепостью долота испытывают существенные динамические нагрузки.

Исследованию процессов, протекающих при вращательном бурении горных пород, и совершенствованию бурового инструмента посвящены работы

A.В. Гилева, В.Н. Катанова, В.А. Перетолчина, М.С. Сафохина, Н.Н. Страбыкина,

B.Г. Михайлова, И.А. Остроушко, М.Г. Крапивина, В.Н. Шамшина, Н.И. Сысоева,

A.О. Шигина, А.Е. Беляева, А.Е. Асеевой, А.А. Третьяка, Н.П. Чухряева,

B.С. Исакова, И.Г. Мартюченко, Ю.А. Дойникова, В.В. Чулковой, М.К. Якунина, К.А. Чефранова, Г.В. Арцимовича, Н.В. Соловьева, В.Ф. Чихоткина и других авторов.

На карьерах России применяют буровые станки [173] типа СБШ (станок буровой шарошечный), СВБ (станки для вращательного бурения режущими долотами), СБУ (станок буровой ударно-вращательный), СБУШ (комбинированные, рассчитанные на использование шарошечного, режущего, пневмо-ударного и бурового инструмента). Из перечисленных четырех станков преобладают шарошечные, на долю которых приходится до 83% всех объемов бурения. Однако, в работе [32] приведены таблицы соотношения вскрышных пород с различным прочностным свойствами на разрезах угольной промышленности России и распределение обуриваемой горный массы по крепости горных пород, и установлено (табл. 1.1 и 1.2), что более 60% объема буримых пород на угольных разрезах характеризуются коэффициентом крепости f < 7.

Таблица 1.1 - Соотношения вскрышных пород с различным прочностным свойствами на разрезах угольной промышленности России [32]

Соотношение вскрышных пород различной крепости на основных угольных разрезах востока

Характеристика горных пород Коэффициент крепости / России, %

Кузбасс Канско-Ачинский и Минусинский бассейны ЮжноЯкутский бассейн ВосточноСибирский бассейн

Четвертичные отложения - 16 6,3 7 32

Алевролиты и аргиллиты 3-6 15 57,4 10,5 25

Песчаники: крупнозернистые 3-5 5 3,8 18,1 20

среднезернистые 6-8 11 11,2 22,8 2

мелкозернистые 8-12 31 21 38,6 18

Конгломераты, галечники, крепкие известняки 8-16 22 0,3 3 3

Всего 100 100 100 100

Таблица 1.2 - Распределение обуриваемой горный массы по крепости горных

пород [32], %

Отрасль промышленности Коэффициент крепости горных пород, /

до 5 5-10 10-15 15-20

Угольная промышленность 54-66 24-34 10-15 2-3

Железорудная промышленность 5-13 30-36 37-54 10-16

Цветная металлургия 5-16 44-51 20-5 14-19

Промышленность нерудных полезных ископаемых 6-10 33-35 48-51 8-9

В работах [22, 63] приведены результаты анализа рабочих качеств и недостатков шарошечных долот и долот режущего типа при бурении пород с крепостью f < 6. Установлено, что долота режущего типа обеспечивают не только увеличение производительности бурения, но и повышают экономический эффект за счет использования более дешевого (по сравнению с шарошечным) инструмента.

Результаты проведенных испытаний на разрезах Кузбасса показали, что применение режущих долот обеспечивает в 1,3-1,5 раза увеличение скорости бурения и повышение на 20-30 % их наработку на отказ по сравнению с шарошечными долотами [64, 97, 155].

Многолетний опыт разработки и эксплуатации инструмента для бурения взрывных скважин показывает, что при бурении по мягким породам и средней крепости целесообразно применение режущих долот.

Однако, среди многообразия конструкций режущих буровых долот на сегодняшний день не существует универсальной, способной высокоэффективно работать на породах с различными физико-механическими свойствами. При неправильном выборе бурового инструмента происходит интенсивный износ режущих лезвий, а в некоторых конструкциях и корпуса долота, увеличивается количество поломок режущих лезвий и, как следствие, снижение производительности, прекращение процесса бурения, повышенный расход буровых долот, увеличение стоимости бурения.

Наличие твердых пропластков обуславливает применение шарошечного и алмазного инструментов, работающих при крепости породы более 7. Замена инструмента с подъемом бурового става резко снижает производительность станка. Желание получить унифицированный инструмент, показывающий хорошие результаты при бурении пород практически любой крепости, привело к созданию комбинированного инструмента.

В режуще-шарошечном комбинированном инструменте [104] при увеличении крепости породы под действием усилия подачи упругий элемент сжимается, и режущее (лезвийное) долото входит в корпус комбинированного

инструмента. Твердый пласт разрушается шарошками, а лезвийная часть работает как вспомогательная, истирая днище забоя и способствуя бурению. При выходе на мягкие породы лезвийный инструмент под действием упругого элемента вновь становится лидирующим.

При очевидных достоинствах комбинированных долот следует отметить, что стоимость бурения 1 м скважины при значительных объемах мягких прослоек будет возрастать как за счет высокой стоимости комбинированного инструмента, так и за счет перехода от шнекового способа удаления буровой мелочи к пневматическому или шнеко-пневматическому, что обусловлено большим коэффициентом заполнения забоя скважины телом долота.

Анализируя возможности рационального применения различных сочетаний разрушающих элементов долот можно прийти к выводу [133] о целесообразности применения не только системы «режущее - шарошечное», но и системы «режущее - режущее» на породах предпочтительного бурения резанием (крепостью до 7). Например, с положительным и отрицательным передними углами резцов, с применением резцов разной прочности, что эффективно на тех же слоистых породах [133, 139]. Кроме этого, современные долота в зависимости от внешней среды обладают различными конструктивными параметрами: формой и размерами рассечки, геометрией режущей кромки и резцов, величиной и формой опорной поверхности и т.д., что отмечается многими авторами [22, 52, 61, 78, 94, 113, 134, 138, 150, 166].

1.2 Основные направления совершенствования режущего инструмента для бурения перемежающихся по крепости пород

Как было отмечено выше на вскрышных работах на карьерах РФ используют буровые станки различных типов [58, 116, 136, 173]: вращательного бурения шарошечными или режущими долотами, долотами ударно -вращательного и ударно-канатного бурения, комбинированного бурения. Разнообразие горно-геологических условий и физико-механических свойств горных пород обусловили создание многообразного породоразрушающего

инструмента. По преобладающему механизму разрушения буровые долота можно классифицировать: режущего, скалывающего, режущие-скалывающего, дробящего, дробяще-скалывающего и истирающего действия. Каждый тип бурового долота обладает своими преимуществами и областью применения. В этой связи обычно выделяют шарошечные, лопастные, комбинированные, алмазные, фрезерные, которые наиболее часто используют при бурении скважин.

Как было отмечено выше, бурение большинства взрывных скважин на вскрышных работах осуществляется шарошечными долотами. К их недостаткам можно отнести [12, 118, 146] применение дорогостоящих высококачественных сталей и твердых сплавов, неразборность их конструкций и, как следствие, низкую ремонтопригодность и высокую стоимость. На глиносодержащих, мягких и вязких прослойках применение шарошечных долот не обеспечивает требуемую производительность и экономически не целесообразно [14, 118].

В этой связи режущие долота сохраняют свою актуальность, обеспечивая высокую производительность на мягких породах. По результатам многочисленных исследований [59, 62, 134] их эффективность подтверждается при крепости породы от 2 до 6 и 7 [60, 155] по шкале проф. М.М. Протодъяконова. Помимо высокой производительности режущий буровой инструмент более дешевый и ремонтопригодный.

Анализ исследований в области совершенствования режущего бурового инструмента позволяет выделить следующие основные направления:

1. Создание универсального бурового инструмента с унифицированными сменными резцами:

- с образованием сплошной режущей кромки и различным количеством сменных резцов для разных диаметров буровых долот [72, 97, 117, 166];

- с образованием прерывистой режущей кромки, унифицированными резцами, в том числе самозаточными [14, 34, 44, 118, 152];

- с оптимальной конструкцией и формой резцов, обеспечивающих повышение их износостойкости, быстросъемности, унификации и т.д. [33, 34, 58, 97, 157].

2. Оптимизация формы корпуса долота и расположения резцов:

- с защитой корпуса долота от износа [34, 62, 117, 155, 166];

- с дублирующими резцами и резцами, обеспечивающими минимизацию износа на периферийной части забоя [7, 33, 45, 62];

- с рациональной формой и количеством лопастей, обеспечивающих работу на трещиноватых породах и способствующих максимальной выдаче буровой мелочи [9, 97, 117, 166];

- с оптимальной конусностью долота [167];

- с наличием независимых или зависимых вращающихся ярусов [6, 150, 151, 177];

- с оптимальной системой охлаждения и промывки режущих лезвий и резцов [177].

3. Параметрическая оптимизация формы резца и его режущей части, обоснование углов заточки и т.п. [14, 17, 139, 157].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгуен Зуй Тхань, 2018 год

Список литературы

1. Акимов С.В. Анализ проблемы автоматизации структурно-параметрического

синтеза // Доклады ТУСУРа. № 2 (24). Ч. 2, декабрь 2011. - С. 204-211.

2. Акимов С.В. Модель морфологического множества уровня идентификации //

Труды уч. заведений связи. СПбГУТ. - СПб: 2005. - № 172. - С. 120-135.

3. Аллен Р. Многополюсные модели для кинематического и динамического

анализа силовых зубчатых передач // Труды АОИ/м Конструирование, 1979. Т.101. - № 2. - С.43-53.

4. Артемьев К.А., Гришнин И.И., Матюшенко О.П. К выбору формы лезвия

буровых коронок для мерзлого грунта // Строительные и дорожные машины. 1970. - № 6. - С. 4-6.

5. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. - 4-е изд.,

перераб. и доп. - М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 640с.

6. Асеева А.Е. Совершенствование технологии бурения скважин долотами

режущего типа за счет применения их двухъярусной конструкции: Дис. ... канд. техн. наук. - Новочеркасск, 2009. - 146 с.

7. Башкатов Д.Н. О рациональном профиле лопастей долота для сухого

вращательного бурения // Изв. высших уч. заведений. Геология и разведка. 1962. - № 6. - С. 126-129.

8. Башкатов Д.Н., Олоновский Ю.А. Вращательное шнековое бурение

геологоразведочных скважин. - М.: Недра, 1968. - 192 с.

9. Барабатский И.И., Куцняк Я.В. О рациональной форме лопастей долот

режущего действия // Нефтяное хозяйство, 1984. - № 3. - С. 13-17.

10. Барон Л.И. Коэффициенты крепости горных пород. М.: Наука, 1972. 176 с.

11. Барон Л.И., Глатман Л.Б. Методика испытаний горных пород на контактную прочность. - ИГД им. Скочинского, 1961. — 245 с.

12. Беляев А.Е. Экспериментально-теоретические основы создания исполнительных органов для бурения мерзлых сложноструктурных породных массивов: Дис. ... д-ра техн. наук / А.Е. Беляев. - Иркутск, 2005. - 390 с.

13. Беляев А.Е. Повышение работоспособности шарошечного и комбинированного бурового инструмента: Дис. ... канд. техн. наук. - Иркутск, 1984. - 251 с.

14. Беляев А.Е., Перетолчин В.А. Выбор типа и параметров резцов для режущих буровых долот // Горный информ.-аналит. бюл. (науч.-техн. журнал). 1999. -№ 8. - С. 120-123.

15. Беляев А.Е., Страбыкин Н.Н., Красноштанов С.Ю. Исполнительные органы буровых станков для многолетнемерзлых сложноструктурных породных массивов // Вестник ЧитГУ, 2009. - № 5 (56). - С. 19-23.

16. Бидерман Т.В. Расчет резинового упругого элемента эластичной муфты // Изв. вузов. Машиностроение, 1978. - № II. - С.14-18.

17. Бугаев В.Г. Исследование процесса, разработка конструкции режущего инструмента и обоснование режимов вращательного бурения скважин: Дис. ... канд. техн. наук. - Красноярск, 2004. - 306 с.

18. Бугаев В.Г., Ереско С.П., Бугаев И.В. Выбор и обоснование конструктивных параметров бурового режущего инструмента для проходки скважин в мерзлых грунтах // Горное оборудование и электромеханика, 2013. - Ч. 1. № 1. - С. 1924. Ч. 2. № 2. - С. 6-13.

19. Буровое долото. Авторское свидетельство № 573566, заяв. 01.04.68 № 1230411/03 / А.М. Демидов. - Опубл. 25.09.77, бюл. 35.

20. Буровое долото. Патент 2361057 по заявке 2008108397/03, 06.03.2008/ Панин Н.М., Некрасов И.Н., Сорокин В.Ф. Опубл. бюл. № 19 от 10.07.2009.

21. Буровой инструмент. Авторское свидетельство № 825913, заяв. 11.06.79 № 2777699/22-03 / А.Г. Пимаков, Б.А. Катанов, В.И. Новиков, В.Г. Дудин. -Опубл. 30.04.81, бюл. 16.

22. Буткин В.Д. О перспективном направлении совершенствования буровой техники и технологии на угольных разрезах / В.Д. Буткин, А.В. Гилев, А.В Реводько // Горно-информ. аналит. бюлл. МГГУ. - Москва, 1999. - № 6. - С. 58-60.

23. Буткин В.Д., Гилев А.В. Технология и техника разрушения горных пород на

карьерах. Теория и технология взрывных работ: учеб. пособие / ГАЦМиЗ. -Красноярск, 1999. - 176 с.

24. Буренков Н.Н. Совершенствование инструмента и разработка устройства по его замене с целью повышения производительности самоходных бурильных установок: Дис. ... канд. техн. наук. - Новочеркасск: НПИ, 1986. - 289 с.

25. Васильев Ю.А., Рюмин И.Ф., Дровников А.Н. и др. Стендовые испытания погрузочный машины бокового захвата с автоматическим регулируемым режимом работ // РЖ «Угольное машиностроение». ЦНИЭИУголь, 1977. - № 2. - С. 3-5.

26. Водяник Г.М., Рылев Э.В. и др. Сверление горных пород самонастраивающейся буровой машиной // Горный породоразрушающий инструмент. - Киев, 1970. - С.116-129.

27. Волков А.А. Перспективы создания буровых установок с самонастраивающимися системами управления. - Изв. ВУЗов. Горный журнал, 1963, № 1, С.150-157.

28. Волков Д.П., Крайнев А.Ф. Трансмиссии строительных и дорожных машин: Справочное пособие. - М.: Машиностроение, 1974. - 424 с.

29. Волков Р.Ю. Исследование адаптивной бурильной машины с гидроприводом подачи и вращения // Альманах современной науки и образования. - Тамбов: Грамота, 2015. - № 3 (93). - С. 26-29.

30. Вудс Г., Лубинский А. Искривление скважин при бурении. - М.: Гостоптехиздат, 1960. - 160 с.

31. Вульфсон И.И. Континуальная динамическая модель многоконтурной системы механизмов // Машиноведение, 1982. - № 3. - С.19-24.

32. Гилев А.В. Проектирование рабочих органов и режимных параметров буровых станков для сложноструктурных горных массивов: монография / А.В. Гилев, А.О. Шигин, В.Д. Буткин. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. - 320 с.

33. Гилев А.В., Буткин В.Д., Чесноков В.Т. О рациональных режимах бурения скважин долотами с зубчато-дисковыми шарошками // Горный информ.-

аналит. бюл. (науч.-техн. журнал). 2006. - № 2. - С. 352-357.

34. Гилев А.В., Гилев Р.А., Хромов А.А. Перспективы создания разборных буровых инструментов для открытых горных работ // Горный информ.-аналит. бюл. (науч.-техн. журнал). 2013. - № 10. - С. 209-217.

35. Гилев А.В., Мишхожев Х.М. Перспективы применения модифицированных долот режуще-вращательного действия на открытых горных работах // Горный информ.-аналит. бюл. (науч.-техн. журнал). 1997. - № 5. - С. 138-139.

36. Гилев А.В., Шигин А.О., Чесноков В.Т., Белозеров И.Р. Повышение эффективности эксплуатации буровой техники на горных предприятиях: монография // Сибирский федеральный университет; Институт горного дела, геологии и геотехнологий. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2013. - 372 с.

37. Гилев А.В., Шигин А.О., Васильев С.Б. Адаптивная система подачи рабочих органов буровых станков // Фундаментальные исследования. - 2010. - № 12. -С. 76-79.

38. Горелик Б.М. Применение резин в современном машиностроении // В сб.: Резина - конструкционный материал современного машиностроения. - М.: Химия, 1967. - С. 9-32.

39. Данилов А.К., Привалихин Р.С, Соловьев Е.А. и др. Проектирование лопастного бурового инструмента легкой серии с использованием метода твердотельного моделирования // Актуальные проблемы в машиностроении. -2015. - № 2. - С. 294-298.

40. Дворников Л.Т. Основы всеобщей (универсальной) классификации механизмов // Теория механизмов и машин. - 2011. - № 2 (18). - Том 9. - С. 18-29.

41. Длоугий В.В., Быков В.П., Нураков С. Основы проектирования строительных машин. - Алма-Ата: AHA ТШ, 1992. - 156 с.

42. Добровольский В.В. Теория механизмов. - М.: Гос. н-т. изд-во машиностр. литературы, 1951. - 467с.

43. Дойников Ю.А. Совершенствование технологии бурения взрывных скважин в условиях кимберлитовых месторождений Якутии: Дис. ... канд.тех. наук /

Ю.А. Дойников. - Иркутск, 2012. - 148 с.

44. Дойников Ю.А., Беляев А.Е., Страбыкин Н.Н. Разработка параметрического ряда буровых долот режущего и комбинированного типов // Горное оборудование и электромеханика, 2010. - № 1. - С. 37-41.

45. Дойников Ю.А., Перетолчин В.А., Беляев А.Е. Геометрические параметры режущих долот со сменными резцами // Рациональное природопользование при освоении ресурсов Сибирского региона. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ. 1998. - С. 69-76.

46. Долото шнекового бурения. Авторское свидетельство № 832026, заяв. 09.12.75 № 2300060/22-03 / А.Г. Пимаков, Б.А. Катанов, В.Г. Дудин. - Опубл. 23.05.81, бюл. 19.

47. Дорожно-строительные машины и комплексы / Баловнев В.И., Кустарев Г.В. и др.; Под общ. ред. В.И. Баловнева. - 2-е изд., дополн. и перераб. - Москва -Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. - 528 с.

48. Дровников А.Н. Неассуровы структуры механизмов и машин. - Ростов-на-Дону: Изд-во «Пегас», 2000. - 136с.

49. Дровников А.Н. Адаптивные структуры механизмов и машин. - Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1984. - 128 с.

50. Дровников A.H., Исаков B.C., Кузнецов С.А. и др. Механизмы с силовым замыканием контура / Новочерк. политехн. ин-т. - Новочеркасск, 1991. - 141 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.06.91, № 2621-91.

51. Дровников А.Н., Лемешко М.А. Структурная схема динамической модели «адаптивный буровой станок - забой» // Горный информ.-аналит. бюл. (научно-технический журнал). 2003. - № 8. - С. 147-149.

52. Жабин А.Б., Поляков А.В., Фомичев А.Д. Расчет шнеко-фрезерного исполнительного органа стволопроходческого агрегата АСП-8,0 // Горное оборудование и электромеханика. - 2014. - № 3. - С. 3-8.

53. Загороднюк В.Т. Автоматизация самоходных бурильных установок.- Ростов н/Д: Изд-во Ростовского ун-та, 1975. 208 с.

54. Исаков В.С. Принципы построения и синтез функциональных механизмов

строительных, подъемно-транспортных и горных машин с напряженными замкнутыми кинематическими контурами: Автореф. дис. д-ра техн. наук. -Новочеркасск, 2006. - 44 с.

55. Исаков B.C. Буровые долота с резиновыми вставками // Результаты исследований: материалы II Национальной конференции профессорско-преподавательского состава и научных работников, г. Новочеркасск, 25-26 мая 2016 г. / Юж.-Рос. гос. политехи, ун-т (НИИ) им. М.И. Платова. -Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2016. - С. 51-52.

56. Исаков В.С., Симилейский Г.М. Технические основы создания машин: изд. 2-е, перераб. и доп. // ЮРГПУ(НПИ). - Новочеркасск: Лик, 2016. - 88 с.

57. Исаков В.С., Исакова Е.В., Ерейский А.В. О структурно-морфологическом подходе к построению модулей подъемно-транспортных, строительных и горных машин // Подъемно-транспортные и строительные системы / ЮРГПУ(НПИ). - Новочеркасск: ЮРГПУ, 2015. - С. 32-36.

58. Кантович Л.И., Хазанович Г.Ш., Волков В.В. и др. Машины и оборудование для горностроительных работ: учеб. пособие / Под ред. проф. Л.И. Кантовича и проф. Г.Ш. Хазановича. - М.: Горная книга, 2011. - 445с.

59. Катанов Б.А. Развитие компоновочных схем режуще-шарошечных долот // Вестник КузГТУ. - 2004. - № 6.1. - С. 55-57.

60. Катанов Б.А. Развитие конструкций режущих буровых долот // Горный информ.-аналит. бюл. (науч.-техн. журнал). 2003. - № 1. - С. 76-79.

61. Катанов Б.А. Основные направления дальнейшего совершенствования породоразрушающего инструмента карьерных буровых станков // Уголь. -2007. - № 1. - С. 3-5.

62. Катанов Б.А. Совершенствование конструкции и расширение области применения режущих буровых долот // Горный информ.-аналит. бюл. (науч.-техн. журнал).- 2005. - № 12. - С. 94-97.

63. Катанов Б.А. Направления дальнейшего развития буровой техники угольных разрезов // Вестн. Кузбас. гос. техн. ун-та. - 2007. - № 1. - С. 33-36.

64. Катанов Б.А. Перспективы развития бурового оборудования карьеров //

Фундаментальные исследования. - 2007. - № 12-2. - С. 228-230.

65. Катанов Б.А. Комбинированные режуще-шарошечные буровые долота со встроенными упругими элементами // Горн. инфор.-аналит. бюл. Моск. гос. горн. ун-т. 2005. - № 2. - С. 88-90.

66. Катанов Б.А. Комбинированные режуще-шарошечные долота для угольных разрезов // Вестн. Кузбас. гос. техн. ун-та. - 2000. - № 6. - С. 75-77.

67. Катанов Б.А. О рациональной конструкции комбинированных буровых долот // Горное оборудование и электромеханика. - 2008. - № 12. - С. 16-17.

68. Катанов Б.А. Режуще-шарошечные долота - перспективный вид бурового инструмента // Совершенствование технологических процессов при разработке месторождений полезных ископаемых. - Кемерово, 2001. - С. 127130.

69. Катанов Б.А. Буровой инструмент со встроенными амортизаторами // Вестн. Кузбас. гос. техн. ун-та. - 2009. - № 1. - С. 12-14.

70. Катанов Б.А. Основные направления совершенствования карьерных буровых долот // Вестник КузГТУ, 2005. - № 1. - С. 51-53.

71. Катанов Б.А., Протасов М.И., Пимаков А.Г. Режущие буровые коронки с упругими элементами // Горное оборудование. / Реферативный сб. НИИИНФОРМТЯЖМАШ. - М.: 1977. - № 2-77-13. - С. 20-24.

72. Катанов Б.А., Сафохин М.С. Режущий буровой инструмент (расчет и проектирование). - М.: Машиностроение, 1976. - 168 с.

73. Катанов Б.А., Сафохин М.С. Инструмент для бурения взрывных скважин на карьерах. - М.: Недра, 1989. - 173 с.

74. Карху А.В., Скрябин Р.М., Тимофеев Н.Г. Совершенствование техники и технологии бурения скважин большого диаметра в условиях многолетнемерзлых пород // Горная промышленность. - М.: 2013. - № 2 (108). - С. 142-146.

75. Киклевич И.А., Краснопольский А.А., Харлашкин К.И. [и др.]. Интенсификация шарошечного бурения наложением колебаний на усилие подачи. - Донецк: НИГРИ, 1970. - 37 с.

76. Ковпак И.В., Титов Н.Е. Геоконтроль в процессе строительства и эксплуатации свайных оснований высотных сооружений // Горный информ.-аналит. бюл., 2009. - № 10. - С. 103-109.

77. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. - М.: Киев: Гос. науч. -техн. изд-во машиностроительной литературы, 1949. - 448с.

78. Комиссаров А.П., Лагунова Ю.А., Прокопович Г.В., Шестаков В.С. Обоснование рациональных значений динамических параметров породоразрушающего инструмента и горной породы при ударном бурении // Горное оборудование и электромеханика. - 2014. - № 10. - С. 40-44.

79. Кособродов Ю.А., Крупко В.А., Дворниченко А.П. Породоразрушающий инструмент бурильных и бурильно-крановых машин // Строительные и дорожные машины. 1990. - № 3. - С. 19-22.

80. Крайнев А.Ф. Словарь - справочник по механизмам. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 560с.

81. Крапивин М.Г., Раков И.Я., Сысоев Н.И. Горные инструменты. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 256 с.

82. Кривошеев В.В. Искривление скважин в анизотропных породах. - Томск: Изд-во НТЛ, 1999. - 240 с.

83. Кудрявцев Е.М. Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность строительства. - М.: Стройиздат, 1989. - 246 с.

84. Кузнецов С.А., Дровников А.Н. Интегральные механизмы индифферентной структуры. Анализ и синтез // Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. - 99 с.

85. Лавендел Э.Э. Расчет резинотехнических изделий. - М.: Машиностроение, 1976. - 232 с.

86. Лемешко М.А. Адаптивное управление процессом резания горных пород: монография // Южно-Российский гос. ун-т экономики и сервиса (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС"). - Шахты, 2010. - 67с.

87. Лемешко М.А. Оптимизация параметров резания углей горной машиной // Новые технологии управления движением технологических объектов:

Материалы 3 международ, науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 11 апреля 2000 г. Т. 1 / ЮРГТУ (НИИ), 2000. - С. 59-62.

88. Лемешко М.А., Волков Р.Ю. Метод адаптивного процесса резания горных пород // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2014. - С. 46-50.

89. Лемешко М.А., Дикий Р.В., Волков Р.Ю. Моделирование работы адаптивной бурильной машины // Современные проблемы науки и образования. 2015. -№2. - С. 247-253.

90. Лемешко М.А., Дикий Р.В., Волков Р.Ю. Некоторые результаты исследований адаптивного процесса резания горных пород // Достижения вузовской науки. -2014. - № 11. - С. 135-139.

91. Лемешко М.А., Трифонов А.В. Математическая модель ограничений адаптивного управления машинами вращательного бурения // Горный информ.-аналит. бюл. (научно-технический журнал). 2012. - № 2. - С. 207-210.

92. Лопастное долото. Авторское свидетельство № 583275, заяв. 14.05.75 № 2156142/22-03 / Б.А. Катанов, Е.Н. Куракулов, М.И. Протасов, М.П. Латышенко, А.С. Виноградов и Г.Ф. Протопопов. - Опубл. 05 12 77 бюл. 45.

93. Мартюченко И.Г. К вопросу применения бурового инструмента для проходки скважин в мерзлых песках / И.Г. Мартюченко, Р.В. Южаков // Совершенствование конструкций и методов расчета строительных и дорожных машин и технологий производства работ: Межвуч. науч. сб. / СГТУ. - Саратов, 2003. - С. 10-18.

94. Мартюченко И.Г. Буровой инструмент с тяговым винтовым наконечником / И.Г. Мартюченко // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2006. - № 2. Вып. 1. - С. 45- 49.

95. Методика определения экономической эффективности внедрения новой буровой техники. - М.: ВНИИБТ, 1993. - 319 с.

96. Меликов Э.Н., Попов Ю.Н., Кулишенко И.И., Васильченко В.Ф. Закономерности взаимосвязи между параметрами процесса бурения // Изв. высших уч. заведений. Горный журнал. 1980. - № 8. - С. 54-56.

97. Михайлов В.Г., Симилейский М.Г., Шамшин В.Н. Новые коронки для шнекового бурения взрывных скважин // Горный журнал. 1963. - № 12. - С. 58-59.

98. Муминов Н.А., Митрофанов В.Г. Адаптивное управление технологическими процессами в машиностроении / Ташкентское изд-во «ФАН» УзССР, 1976. -176 с.

99. Назаров Л.В. Оптимальная величина и геометрия рассечки резцов для крепких пород // Изв. высш. Уч. Заведений. Геология и разведка. 1965. - № 4. - С.

100. Нгуен Зуй Тхань. О перспективах создания режущих долот адаптивной структуры / Исаков В.С., Чухряев Н.П., Нгуен Зуй Тхань / Наземные транспортно-технологические комплексы и средства [Текст] Материалы Международной научно-технической конференции. Под общ.редакцией Ш. М. Мерданова - Тюмень: ТИУ, 2016. - С. 108-110.

101. Нгуен Зуй Тхань. О задаче создания адаптивного режущего долота для бурения слоистых пород путем изменения величины удельных давлений на лезвия // Подъемно-транспортные и строительные системы: наука и инновации :Межвуз. сб. науч. тр. / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск : ЮРГПУ (НПИ), 2016. - С. 9-11.

102. Нгуен Зуй Тхань. Экспериментальные исследования резинового элемента бурового адаптивного долота // Российская наука в современном мире / Сборник статей XV международной научно-практической конференции Москва: «Научно-издательский центр «Актуальность.РФ», 2018. - С.66-68.

103. Нгуен Зуй Тхань. Обоснование экспериментального исследования бурового адаптивного режущего долота для бурения слоистых пород // Студенческая научная весна - 2017: материалы региональной научно-технической конференции (конкурса научно-технических работ) студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Ростовской области, г. Новочеркасск, 25-26 мая 2017 г. / Южно - Росийский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова. - Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2017. - С.139.

104. Нгуен Зуй Тхань. Обоснование адаптируемых параметров режущего

бурового инструмента / Исаков В.С., Нгуен Зуй Тхань, Чухряев Н.П. // Изв. высш. уч. заведений. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки, 2016. - № 1. - С. 76-79.

105. Нгуен Зуй Тхань. Обоснование вариативных параметров буровых адаптивных режущих долот / Исаков В.С., Чухряев Н.П., Нгуен Зуй Тхань // Вестник гражданских инженеров. - Спб.: СПбГАСУ, 2018. №2(67). - С. 204211.

106. Нгуен Зуй Тхань. Обоснование выбора упругого элемента для адаптивного режущего долота / Исаков В.С., Нгуен Зуй Тхань // Вестник Дон. гос. техн. унта. - 2018. - Т. 18, № 2. - С. 163-170.

107. Нгуен Зуй Тхань. Математическое моделирование процесса бурения скважины адаптивным долотом / Исаков В.С., Буренков Н.Н., Нгуен Зуй Тхань // Изв. высш. уч. заведений. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки, 2018. - № 2. - С. 77-83.

108. Нгуен Зуй Тхань. Долото для вращательного бурения. Патент на полезную модель №162328 по заявке 2016101337/03 от 18.01.2016 // Чухряев Н. П., Исаков В. С., Нгуен Зуй Тхань. Опубл. бюл. № 16 от 10.06.2016.

109. Нескоромных В.В. Направленное бурение и основы кернометрии. -Красноярск: Изд-во СФУ, 2012. - 328 с.

110. Одрин В.М. Методы морфологического анализа технических систем. - М.: ВНИИПИ, 1989. - 312 с.

111. Озол О.Г. Теория механизмов и машин. Пер. с латыш. / Под ред. С.И. Кожевникова. - М.: Наука, гл. ред. физ.-матем. литературы, 1984. - 432с.

112. Остановский А.А., Васин М.А. Теоретические аспекты адаптивного процесса резания горных пород // Горный информ.-аналит. бюл. (научно-технический журнал). 2014. - № 2. -С. 198-203.

113. Остроушко И.А. Забойные процессы и инструменты при бурении горных пород. - М.: Госгортехиздат, 1962. - 272 с.

114. Отроков А.В. Основные положения методики поиска новых технических решений шахтных погрузочных машин // Горный информ.-аналит. бюл. № 4, апрель 2000. - М.: Изд-во Мос. гос. горного ун-та. - С. 171-174.

115. Пейсах Э.Е., Нестеров В.А. Система проектирования плоских рычажных механизмов / Под ред. К.В. Фролова. - М.: Машиностроение, 1988. - 232 с.

116. Перетолчин В.А. Вращательное бурение скважин на карьерах. - М.: Недра, 1975. - 128 с.

117. Перетолчин В.А., Коледин Ю.М., Страбыкин Н.Н., Бушманов В.М., Долгун Я.Н., Анисимов А.И. О рациональных параметрах бурового инструмента для станков вращательного бурения шнекового типа // Горный журнал, 1965. - № 6. - С. 65-69.

118. Перетолчин В.А., Беляев А.Е. Опыт создания и применения на карьерах новых исполнительных органов буровых станков // Горный информ.-аналит. бюл. (науч.-техн. журнал). 1999. - № 8. - С. 123-126.

119. Петровский Э.А., Данилов А.К., Соловьев Е.А. и др. Проектирование высокоэффективного бурового инструмента // Актуальные проблемы в машиностроении. - 2015. - № 2. - С. 304-308.

120. Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров: Учебник для вузов. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГГУ, 2007. - 680 с.

121. Политехнический словарь / Редкол.: А.Ю. Ишлинский (гл.ред.) и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - 656с.

122. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. - М.: Машиностроение, 1988. - 368 с.

123. Пономарев А.Я., Мясников А.А. Адаптивные буровые агрегаты с электромеханическим приводом. Часть 2. закономерности вращательного бурения и элементная база привода // Вестник КРСУ. - 2013. - Т. 13. № 1. - С. 84-87.

124. Потураев В.Н., Дырда В.И., Надутый В.П. Резина в горном деле. - М.: Недра, 1974. - 150 с.

125. Потураев В.Н., Дырда В.И., Круш Й.И. Прикладная механика резины. - 2-е изд. перераб. и доп. - Киев: Наукова думка, 1980. - 260 с.

126. Раков Д.Л., Синев А.В. Структурный анализ и синтез новых технических систем на базе морфологического подхода // Проблемы машиностроения и

автоматизации. 2011. - № 2. - С. 73-80.

127. Ряховский О.А. Исследование упругих муфт с неметаллическими упругими элементами: Автореф. дис. канд.техн. наук. - М., 1965. - 20 с.

128. Сафохин М.С., Катанов Б.А. Съемные резцы для коронок шнекового вращательного бурения взрывных скважин на карьерах // Изв. высших уч. заведений. Горный журнал. 1962. - № 6. - С. 106-108.

129. Советский энциклопедический словарь / Редкол: A.M. Прохоров (гл.ред.) и др. - 2-е изд. - М.: Сов. энциклопедия, 1982. - 1600с.

130. Соловьев А.И. Коэффициент полезного действия механизмов и машин. - М.: Машиностроение, 1966. - 179с.

131. Солод Г.И. Оценка качества горных машин. - М.: МГИ, 1975. - 156 с.

132. Способ адаптивного регулирования условий бурения скважин и долото для его реализации. Патент РФ 2499887 от 26.03.2012 по заяв. 2012111599 / Александров С.С., Александрова С.М., Дистанова Л.С. - Опубл. 27.11.2013, бюл. № 33.

133. Страбыкин Н.Н. Научное обоснование, выбор параметров и создание исполнительных органов буровых станков для карьеров Севера: Автореф. дис. д-ра техн. наук // Н.Н. Страбыкин. - Екатеринбург, 1992. - 40 с.

134. Страбыкин Н.Н., Пеплов Е.В. Обоснование, выбор конструктивных и режимных параметров, эффективность применения агрегированного породоразрушающего бурового инструмента // Горное оборудование и электромеханика. - 2012. - № 6. - С. 6-15.

135. Страбыкин Н.Н., Пеплов Е.В. Конструктивные особенности и параметры режима бурения взрывных скважин агрегированным инструментом в мерзлых сложноструктурных массивах // Вестник Иркутского гос. техн. ун-та, 2011. -№ 7. - С. 16-21.

136. Справочник по горнорудному делу / Под ред. В.А. Гребенюка, Я.С. Пыжьянова, И.Е. Ерофеева. - М.: Недра, 1983. - 816 с.

137. Справочник по бурению на карьерах / Под ред. Б.А. Симкина. - М.: Недра, 1981. - 269 с.

138. Сысоев Н.И., Мирный С. Г. Основы теории функционирования бурильных машин вращательного действия. - Новочеркасск: Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ), 2006. - 105 а

139. Сысоев Н.И., Буренков Н.Н., Раков И.Я., Мирный С.Г. Научные основы выбора параметров высокоэффективных режущих инструментов горных машин // Горное оборудование и электромеханика, 2007. - № 10. - С. 13-20.

140. Сысоев Н.И., Мирный С.Г., Гринько Д.А. Обоснование структуры и рациональных режимных параметров мехатронной бурильной машины // Горное оборудование и электромеханика № 9, 2011, с. 24 - 28.

141. Сулейманов Н.Ф., Чарин В.А., Сулейманов Р.Ф., Сулейманов В.Н. Бур для скальных пород. Патент 2485276 от 26.12.2011 по заявке № 201115324/03. -Опуб. 20.06.2013, бюл. № 17.

142. Сулейманов Н.Ф., Сулейманов В.Н. и др. Шнековый бур для вращательного бурения скважин. Патент 2485277 от 13.07.2011 по заявке № 2011129172/03. -Опуб. 20.06.2013, бюл. № 17.

143. Тайнов А.И. Основы теории структуры механизмов. - Минск: Изд-во Белорусского политехн. ин-та, 1959. - 200 с.

144. Танайно А.С., Липин А.А. Состояние и перспективы ударно-вращательного бурения взрывных скважин на карьерах // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2004. - № 2. - С. 82-93.

145. Телешов А.С., Брюхов Б.Ф. Классификация схем комбинированного бурового инструмента для угольных разрезов // Уголь. 1973. № 1. - С. 31-33.

146. Техника, технология и опыт бурения скважин на карьерах/ Под ред. В.А. Перетолчина. - М.: Недра, 1993. - 286 с.

147. Тимофеев Н.Г., Скрябин Р.М., Яковлев Б.В. Исследование и совершенствование технологии бурения скважин большого диаметра в условиях криолитозоны // Перспективы инновационного развития угольных регионов России: Сб. трудов V Междунар. науч.-практ. конф. Кузбасского гос. техн. ун-та, 2016. - С. 60-68.

148. Третьяк А.А. Разработка современных конструкций коронок, армированных

алмазно-твердосплавными пластинами, и технологии их использования: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Новочеркасск, 2012. - 22 с.

149. Третьяк А.А. Разработка технологического регламента отработки коронок, армированных алмазно-твердосплавными пластинами // Горный ИБА. - М.: Горная книга, 2011. - № 12. - С. 228-233.

150. Третьяк А.Я., Асеева А.Е. Теория и практика конструирования двухъярусных долот режущего типа // Изв. высш. уч. заведений. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. Приложение № 7, 2006. - С. 61 -65.

151. Третьяк А.Я., Литкевич Ю.Ф. и др. Стабилизирующее двухъярусное долото режущего типа. Патент № 2445433 по заявке 2010129126/03 от 13.07.2010. -Опубл. Бюл. № 8 от 20.03.2012.

152. Федорянин Н.И., Федотов И.П., Карпинская К.И., Полянский В.Ф., Дубовец Е.А. Опыт применения режущих буровых долот со сменными породоразрушающими элементами // Добыча угля открытым способом. -ЦНИЭИУголь, 1972. - № 6.

153. Филимонов А.Т., Данияров Н.А., Жуманов М.А., Жалгасбеков А.З. Адаптация горных машин и оборудования к горно-техническим условиям эксплуатации // Республ. журнал. Труды университета. - Караганда: КГТУ, 2006. - № 3 (24). - С. 58-60.

154. Хазанович Г.Ш., Хребто И.Ф., Ляшенко Ю.М., Носенко А.С. и др. Результаты проектирования, изготовления и испытания узлов гидрофицированного погрузочно-транспортного модуля проходческого комплекса // Изв. Сев.-Кавк. научн. центра высш. шк. Техн. науки, 1989. - № 1.

- С. 17-23.

155. Хайдав А., Очирбат Н., Дамдинбазар А. Исследование работы и выбор параметров режущих долот для условий разрезов Монголии // Горный информ.-аналит. бюл. (науч.-техн. журнал), 2008. - № 1. - С. 184-190.

156. Цвиркун А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем. - М.: Наука, 1982.

- 200 с.

157. Цехин М.К. Выбор рациональной геометрии резцов для бурения шпуров по

породе // Изв. Томского политехн. ин-та им. С.М. Кирова, 1959. - Т. 103. - С. 93-97.

158. Цуприков Л.А. Разработка системы адаптивного управления процессом роторного бурения нефтяных и газовых скважин: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Краснодар, 2009. - 18 с.

159. Чефранов К.А. Регулирование процесса бурения. - М.: Недра, 1972. - 160 с.

160. Чулкова В.В. Опыт применения долот PDC в условиях перемежающихся по твердости горных пород Урало-Поволжского региона // Вестник ассоциации буровых подрядчиков. - Москва, 2012. - № 2. - С.12-15.

161. Чулкова В.В. Ресурсосберегающая технология бурения скважин долотами PDC в условиях, перемежающихся по твердости горных пород // Бурение и нефть, 2012. - № 5. - С. 48-49.

162. Чус А.В., Данченко В.Н. Основы технического творчества. - Киев-Донецк: Вища школа, 1983. - 184 с.

163. Чухряев Н.П., Исаков В.С. и др. Буровое режущее долото. Патент № 2300621 по заявке 2005121113 от 05.07.2005. - Опубл. Бюл. № 16 от 10.06.2007.

164. Шамшин В.Н. Разработка рационального режущего инструмента для бурения взрывных скважин по перемежающимся породам с резко отличающимися прочностью, абразивностью и другими свойствами // Отчет по НИР х/д № 3618 / Новочерк. политехн. ин-т, 1980. - 40 с.

165. Шамшин В.Н., Чухряев Н.П. О рациональной форме режущего инструмента для вращательного бурения // Новочерк.политехн.ин-т. - Новочеркасск,1986. -11с. -Деп. в ЦНИИТЭИТяжмаш 18.09.86,№1755-тм.

166. Шамшин В.Н., Чухряев Н.П., Егоров В.И., Балашов В.Б. Унифицированный инструмент для бурения скважин (принципы создания, результаты внедрения) // Механизация строительства, 1983. - № 3. - С.13-15.

167. Шамшин В.Н., Чухряев Н.П., Исакова О.В. О новом подходе к трактовке явлений при вращательном бурении пород конусными инструментами / Юж. -Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск, 1999. - 14 с. - Деп. в ВИНИТИ 08.12.99, № 3649-В99. - Аннот.в БУ Деп. науч. раб. / ВИНИТИ. - 2000. - № 2

168. Шевченко А.Н. Выбор рационального типа бурового инструмента и системы очистки скважин при бурении мерзлых пород: Дис. ... канд. техн. наук. -Иркутск, 2007. - 128 с.

169. Шек В.М. Объектно-ориентированное моделирование горнопромышленных систем. - М.: Изд-во Моск. гос. горн. ун-та, 2000. - 304с.

170. Шигин А.О. Проектирование адаптивных рабочих органов буровых станков для сложноструктурных горных массивов: монография // Сибирский федеральный университет; Институт горного дела, геологии и геотехнологий. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2013. - 155 с.

171. Шигин А.О. Основные принципы адаптивной системы подачи рабочих органов буровых станков // Вестник машиностроения. - 2011. - № 5. - С. 9395.

172. Шигин А.О., Гилев А.В. К вопросу о нагрузках на породоразрушающий инструмент при бурении сложноструктурных горных пород // Горное оборудование и электромеханика. - 2012. - № 6. - С. 16-29.

173. Шигин А.О., Гилев А.В., Шигина А.А. Методология проектирования адаптивных вращательно-подающих органов буровых станков и технологий их применения в сложноструктурных породных массивах. - М.: Издат. дом Академии Естествознания, 2017. - 266 с.

174. Шигин А.О., Шигина А.А., Бовин К.А. Повышение ресурса бурового инструмента при адаптивном реагировании вращательно-подающего механизма бурового станка // Современные проблемы науки и образования. -Москва: изд. РАЕ. - № 2. - 2015. - С.156.

175. Юдин В.А., Петрокас Л.В. Теория механизмов и машин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1977. - 527 с.

176. Юнгмейстер Д.А., Горшков Л.К., и др. Модернизация ударных буровых механизмов //СПб.: Политехника-сервис, 2012. - 149с.

177. Юшкин А.Д., Важов Ю.Г., Шамшин В.Н. Производственные испытания режущего инструмента НПИ-6В214 // Уголь, 1980. - № 1. - С. 35-37.

178. Якунин М.К. О теории бурения резанием // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - Новосибирск: Наука, 1982. - № 5. - С. 7075.

179. Roth K. Konstmiren mit konstruktions katalogen. Springer-verlag berlin Heidelberg New York, 1982.

180. Maksimov V.P., Maksimov Y.V., Isakov V.S. Justification of An Adaptive Working Body Of A Cable Excavator / Procedia Engineering. 2015. T.129. c. 910914

1 - Результаты экспериментальных исследований резиновых образцов при

сжатии в обойме долота

- сплошные образцы

Высота образца, мм Резиновые образцы параллелепипеда сплошного, размер основания 40х18 мм с высотой, твердость 70-75 ед. по Шору

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

45 Усилия сжатии, Н 0 0 о 3 0 4 0 о ю 0 с- 0 о о 1050 1300 1600 2400 3700 5600 9000 15500 27000

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

40 Усилия сжатии, Н 0 о 2 0 о 4 0 о ю 0 о 00 1050 1250 1750 2500 3750 5450 8700 13000 20000 26200

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

35 Усилия сжатии, Н 0 2 0 о 5 0 с- 1000 1300 1950 3000 5000 8200 11700 18400 31000

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

30 Усилия сжатии, Н 0 о 3 0 о ю 0 о о 1250 1750 3100 5500 10550 17000 24000 26000

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9

25 Усилия сжатии, Н 0 о 4 0 с- 1500 2500 4700 7400 12000 18400 25800

Высота образца, мм Резиновые образцы параллелепипеда сплошного, размер основания 40х18 мм с высотой, твердость 60-65 ед. по Шору

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

45 Усилия сжатии, Н 0 о 0 о 2 0 о 3 0 о 4 0 5 0 о с- 0 о о ООП 1450 1800 3250 5000 8500 16750 28000

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

40 Усилия сжатии, Н 0 0 о 3 0 4 0 о ю 0 с- 0 о о 1200 1750 3300 5200 7500 12500 20500 26750

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

35 Усилия сжатии, Н 0 о 2 0 о 4 0 о ю 0 00 ООП 1750 2850 4750 7750 11750 18500 27000

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

30 Усилия сжатии, Н 0 2 0 о 5 0 с- 1000 1550 2750 4750 7750 13750 21000 30500

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9

25 Усилия сжатии, Н 0 о 3 0 о ю 1300 2100 3300 6000 10250 16000 23750

Высота образца, мм Резиновые образцы параллелепипеда сплошного, размер основания 40х18 мм с высотой, твердость 40-55 ед. по Шору

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

45 Усилия сжатии, Н о о о о о о 2 о 2 о о 3 0 о 4 0 о 6 1000 1800 4500 8250 14000 24750

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

35 Усилия сжатии, Н о о о 2 о о 4 о 5 о с- 1700 3000 5600 11000 25000

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8

25 Усилия сжатии, Н о 10 о о 3 о о 5 ООП 2000 4400 11000 25000

- профильные образцы

Высота образца, мм Резиновые образцы параллелепипеда с внутренними отверстиями, размер основания 40х18 мм с высотой, твердость 70-75 ед. по Шору

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

40 Усилия сжатии, Н 0 о 2 0 3 0 о 5 0 6 0 о 8 0 о 9 ООП 1350 1800 2850 4350 7850 25000

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

30 Усилия сжатии, Н 0 0 3 0 6 0 о о 0 о 2250 3200 5000 7500 12750 25000

Высота образца, мм Резиновые образцы параллелепипеда с боковыми проточками, размер основания 40х18 мм с высотой, твердость 70-75 ед. по Шору

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

45 Усилия сжатии, Н 0 о сч 0 3 0 о 5 0 о с- 0 00 1050 1200 1350 1500 1850 2250 2750 3550 4500 6350 9500 25000

Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

40 Усилия сжатии, Н 0 сч 0 о 4 0 5 0 с- 0 о о ООП 1400 1750 2250 2900 4100 6100 9700 25000

- многослойные образцы с металлическими прослойками

Колич. слоев и толщ. пласта Многослойные образцы с металлическими вставками, размер основания 40х18 мм, твердость 70-75 ед. по Шору

5х10 мм Осадка, мм - сч т 1/4 с- 00 о о - сч т 00 о о сч сч сч сч т сч сч сч

Усилия сжатии, Н о о сч о о 4 о о ю 0 о 00 1000 1200 1400 1600 2000 2500 3000 3500 4200 5200 7100 9100 11600 14300 17800 21500 25000 29000 34000 39200 46700

4х10 мм Осадка, мм - сч т с- 00 о о - сч т 00 о о сч

Усилия сжатии, Н о о сч о о 4 0 о 6 0 о 00 1000 1200 1400 1600 2000 2500 3000 3500 4250 5350 7200 9200 12000 15000 20000 26500

3х10 мм Осадка, мм - сч т 1/4 с- 00 о о - сч т

Усилия сжатии, Н о о сч о о 4 0 о 6 0 о 00 1000 1200 1400 1600 2000 2500 3200 4600 7000 12000 24000

5х8 мм Осадка, мм - сч т ^ 1/4 с- 00 о о - сч т с- 00 о о сч сч

Усилия сжатии, Н о о сч о о 4 0 о 6 0 о о 1200 1500 1900 2200 2600 3200 4000 5000 5600 7000 8400 10300 12500 16200 20500 27500 35000

6х6 мм Осадка, мм - сч т с- 00 о о -

Усилия сжатии, Н о о 00 1600 2250 3000 3550 4600 6000 7800 10400 15000 25000

2 - Результаты экспериментальных исследований резиновых образцов при

свободном сжатии (без обоймы)

Высота образца, мм Резиновые образцы параллелепипеда сплошного, размер основания 40х18 мм с высотой, твердость 70-75 ед. по Шору

45 Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Усилия сжатии, Н о о о 2 о 3 о 5 4 о 5 0 6 0 8 0 9 1200 1650 1900 2300 2550 2900 3200

35 Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Усилия сжатии, Н о о о 3 о 5 о о |> о 00 1050 1300 1500 1800 2150 2500 2850 3100 3400 4000

25 Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Усилия сжатии, Н о о 2 о о 4 о о о о 1200 1500 1850 2250 3000 3500 4100 5150 6150

Резиновые образцы параллелепипеда сплошного, размер основания 40х18 мм с высотой, твердость 60-65 ед. по Шору

45 Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Усилия сжатии, Н о о о о 2 о о 3 о о 4 о о 5 о о ю 0 о 7 0 8 0 9 ООП 1250 1400 1600 1800 2050 2300 2600

35 Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Усилия сжатии, Н о о о 3 о о 4 о 5 о о |> 0 5 00 1000 1250 1500 1800 2100 2500 2950

25 Осадка, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Усилия сжатии, Н о о 2 о 5 3 о 5 о с- о о о 1150 1400 1700 1950 2300 2650 3100

Листинг программы «Doloto»

using System;

using System.Globalization; using System.Windows.Forms;

namespace MathModel {

public partial class Forml : Form {

public Form1() {

InitializeComponent();

}

// Объявление константы

const double Gr = 57.29578, G = 9.81, Pi = 3.14;

// Основные исходные данные

// Свойства буримой горной породы

double Pk, Gpor, Tau, Mu1;

// Конструктивные параметры режущего адаптивного долота double Dd, Drez, Dras, Dell, Delop, Fil, Fiop, Fzp, Fzn, Fzop, Lhmax; // Параметры бурового станка double Pst, Nvr, Ndv, Eta; // Параметры шнека

double D1, Dv, Bet, Mu2, Hg, Kt, Ksi, Kpr, Kr; // Параметры адаптируемного (упругого) элемента double N0, Pyplpr;

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) {

}

private void btnResult_Click(object sender, EventArgs e) {

GetData(); Execute(rtbResult);

}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {

this.Close();

}

public void GetData() {

// Вводить параметры свойства буримой горной породы Pk = Convert.ToDouble(txtPk.Text, Си1Шге1п&!^апап1:Си11ше);//Контактная прочность, МПа

Gpor = Convert.ToDouble(txtGpor.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Объемная масса породы, т/м куб.

Tau = Convert.ToDouble(txtTau.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//yrw скалывания, градус

Mu1 = Convert.ToDouble(txtMu1.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Коэф. трения породы по передней грани

// Вводить конструктивные параметры режущего адаптивного долота Dd = Convert.ToDouble(txtDd.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Диаметр долота, м

Drez = Convert.ToDouble(txtDrez.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Наружный диаметр пилотного резца, м

Dras = Convert.ToDouble(txtDras.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Диаметр раствора пилотного резца, м

Dell = Convert.ToDouble(txtDell.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//yrm резания на подвижной лопасти, град.

Delop = Convert.ToDouble(txtDelop.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Угол резания на пилотном резце,град.

Fil = Convert.ToDouble(txtFil.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Концевой угол на лопастях, град.

Fiop = Convert.ToDouble(txtFiop.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Средний концевой угла на пилотном резце, град.

Fzp = Convert.ToDouble(txtFzp.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Площадка зат. на подвиж. лопасти, ммкв

Fzn = Convert.ToDouble(txtFzn.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Площадка зат. на неподвиж. лопасти, ммкв

Fzop = Convert.ToDouble(txtFzop.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Площадка зат. на пилотном резце, ммкв // Вводить параметры бурового станка Lhmax = Convert.ToDouble(txtLhmax.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Максимальный ход подвижной лопасти, мм

Pst = Convert.ToDouble(txtPst.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Усилие подачи станка, кН

Nvr = Convert.ToDouble(txtNvr.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Частота вращения шнека, сА-1

Ndv = Convert.ToDouble(txtNdv.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Мощность электродвигателя вращателя, кВт

Eta = Convert.ToDouble(txtEta.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Kn5 механизма вращателя

// Вводить параметры шнека

D1 = Convert.ToDouble(txtD1.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Диаметр шнека, м

Dv = Convert.ToDouble(txtDv.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Диаметр вала шнека, м

Bet = Convert.ToDouble(txtBet.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Угол подъема винтовой линии шнека, град.

Mu2 = Convert.ToDouble(txtMu2.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Коэффициент трения породы о породу

Hg = Convert.ToDouble(txtHg.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Глубина подъема породы, м

Kt = Convert.ToDouble(txtKt.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Коэф. трения шнека о стенки скважины

Ksi = Convert.ToDouble(txtKsi.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Коэф. просыпания породы в зазоры

Kpr = Convert.ToDouble(txtKpr.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Коэффициент заполнения объема шнека

Kr = Convert.ToDouble(txtKr.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Коэффициент разрыхления породы // Вводить параметры адаптируемого (упругого) элемента N0 = Convert.ToDouble(txtN0.Text, CultureInfo.InvariantCulture);//Предварительное сжатие резины, кН Pyplpr = Convert.ToDouble(txtPyplpr.Text,

CultureInfo.InvariantCulture);//Предел сжатия резины, кН }

public void Execute(RichTextBox rs) {

double Rd = Dd * 500; double Rrez = Drez * 500; double Rras = Dras * 500;

double Al = 0.06 * (Rd - Rrez) * (Math.Cos(Dell / Gr) - Mu1 * Math.Sin(Dell / Gr)) * Math.Sin(Fil / Gr) / 2 / Math.Sin(Tau / Gr) / Math.Sin((Tau + Dell) / Gr);

double Aop = 0.06 * (Rrez - Rras) * (Math.Cos(Delop / Gr) - Mu1 * Math.Sin(Delop / Gr)) * Math.Sin(Fiop / Gr) / 2 / Math.Sin(Tau / Gr) / Math.Sin((Tau + Delop) / Gr);

double Ml = 0.06 * (Rd - Rrez) * (Math.Sin(Dell / Gr) + Mu1 * Math.Cos(Dell / Gr)) / 2 / Math.Sin(Tau / Gr) / Math.Sin((Tau + Dell) / Gr);

double Mop = 0.06 * (Rrez - Rras) * (Math.Sin(Delop / Gr) + Mu1 * Math.Cos(Delop / Gr)) / 2 / Math.Sin(Tau / Gr) / Math.Sin((Tau + Delop) / Gr);

double Mshnek = 125 * G * Pi * Kt * D1 * (D1 * D1 - Dv * Dv) * (Math.Tan(Bet / Gr) + Mu2) * Hg * Gpor * Ksi / Kr;

//Определения условии для обусловленного выдвига ПЛ

double Zp = Al + Aop;

double Hst = Pst * 1000 / 1.2 / Pk;

double Sp = (0.24 * (Fzp + Fzop) - Hst) / Zp;

if (Sp >= 0)

{

double Pkpr1 = N0 * 1000 / (1.2 * 0.24 * Fzp);

if (Pk <= Pkpr1)

{

double Hstpr1 = N0 * 1000 / 1.2 / Pk; double Sppr1 = (0.24 * Fzp - Hstpr1) / Al; double Puoppr1 = 1.2 * Pk * (0.24 * Fzop - Sppr1 * Aop); double Pstpr1 = N0 * 1000 + Puoppr1;

if (Pst * 1000 <= Pstpr1)

{

double Zp1 = Al + Aop; double Hst1 = Pst * 1000 / 1.2 / Pk;

// Расчет удельных подач, ограниченных усилием подачи станка и мощностью вращателя

double Spp1 = (0.24 * (Fzp + Fzop) - Hst1) / Zp1; double Zn1 = Rd * Ml + Rrez * Mop;

double Nmh = 1000 / 0.87 / Pk * (Ndv * Eta * 1000 / (2 * Pi * Nvr) -

Mshnek);

double Spn1 = (Nmh - 0.082 * (Rd * Fzp + Rrez * Fzop)) / Zn1; double Sp1; if (Spp1 > Spn1)

Sp1 = Spn1; else

Sp1 = Spp1;

// Расчет показатели процесса бурения для схемы №1 double Vb1 = 3.6 * Sp1 * Nvr;

double Md1 = 0.87 / 1000 * Pk * (0.082 * (Rd * Fzp + Rrez * Fzop) + Sp1 * (Rd * Ml + Rrez * Mop));

double Ndr1 = 2 * Pi * Nvr * (Md1 + Mshnek) / 0.87 / 1000; double W1 = 4 * Ndr1 / (Pi * Dd * Dd * Vb1); rs.Clear();

rs.Text += "Вывод: удельная подача схемы №1 (мм/об): Sn1 = " + Math.Round(Sp1, 2) + "\пСкорость бурения схемы №1 (м/ч): Убур1 = " + Math.Round(Vb1, 2) + "\пКрутящий момент на долоте схемы №1 (н.м): Мд1 = " + Math.Round(Md1, 2) + "\пРасчетная мощность схемы №1 (кВт): Ндв1= " + Math.Round(Ndr1, 2) + "\пЭнергоемкость процесса бурения схемы №1 (кВт.ч/мА3): W1 = " + Math.Round(W1, 2) + "\пДля работы схемы №1"; return;

}

else goto Exit_24;

}

else goto Exit_24;

}

else

goto Exit_23; Exit_24:

// Расчет удельной подачи, ограниченной усилием подачи станка для схемы

№2

double Zp2 = (Al + Aop);

double Hst2 = Pst * 1000 / 1.2 / Pk;

double Spp2 = (0.24 * (Fzp + Fzop) - Hst2) / Zp2;

// Усилия подачи на ПЛ для схемы №2

double Pupl2 = 1.2 * Pk * (0.24 * Fzp - Spp2 * Al);

// Величина выдвига ПЛ для схемы №2

double Lh = (Math.Sqrt(1509 * 1509 - 4 * 210.6 * (5000 - Pupl2)) - 1509) / (2 *

210.6);

if (Spp2 <= 2 * (Lhmax - Lh)) {

// Расчет удельной подачи, ограниченной мощностью вращателя double Nmh = 1000 / 0.87 / Pk * (Ndv * Eta * 1000 / (2 * Pi * Nvr) -

Mshnek);

double Zn2 = Rd * Ml + Rrez * Mop;

double Spn2 = (Nmh - 0.082 * (Rd * Fzp + Rrez * Fzop)) / Zn2; // Удельной подачи на долота для схемы №2 double Sp2; if (Spp2 > Spn2)

Sp2 = Spn2; else

Sp2 = Spp2;

// Расчет показатели процесса бурения для схемы №2

double Vb2 = 3.6 * Sp2 * Nvr;

double Md2 = 0.87 / 1000 * Pk * (0.082 * (Rd * Fzp + Rrez * Fzop) + Sp2 * (Rd * Ml + Rrez * Mop));

double Ndr2 = 2 * Pi * Nvr * (Md2 + Mshnek) / 0.87 / 1000; double W2 = 4 * Ndr2 / (Pi * Dd * Dd * Vb2); rs.Clear();

rs.Text += "Вывод: Величина выдвига ПЛ для схемы №2 (мм): Lh = " + Math.Round(Lh, 2) + "\n Усилие на ПЛ схемы №2 (Н): Рупл2 = " + Math.Round(Pupl2, 2) + "\n Удельная подача схемы №2 (мм/об): Sn2 = " + Math.Round(Sp2, 2) + "\n Скорость бурения схемы №2 (М/Ч): V6yp2 = " + Math.Round(Vb2, 2) + "\n Крутящий момент на долоте схемы №2 (Н.М): Мд2 = " + Math.Round(Md2, 2) + "\n Расчетная мощность схемы №2 (кВт): Ндв2 = " + Math.Round(Ndr2, 2) + "\n Энергоемкость процесса бурения схемы №2 (кВт.ч/мА3): W2 = " + Math.Round(W2, 2) + "\пДля работы схемы №2"; return;

}

else

goto Exit_34;

Exit_34:

// Условие для обусловленного ПЛ полностью задвинута на уровень ПЛ

double Pkpr2 = Pyplpr * 1000 / (1.2 * 0.24 * Fzp);

if (Pk <= Pkpr2)

{

// Величина предельного значения выдвига ПЛ double Lh3 = (Math.Sqrt((1509 - 1.2 * Pk * 2 * Al) * (1509 - 1.2 * Pk * 2 * Al) - 4 * 210.6 * (5000 - 1.2 * Pk * (0.24 * Fzp - 2 * Lhmax * Al))) - (1509 - 1.2 * Pk * 2 * Al)) / (2 * 210.9);

// Усилия подачи на ПЛ для схемы №3

double Pupl3 = 210.9 * Lh3 * Lh3 + 1509 * Lh3 + 5000;

// Удельных подач на ПЛ и НЛ, ограниченных усилием подачи станка

double Sppl3 = 2 * (Lhmax - Lh3);

double Puop3 = 1.2 * Pk * (0.24 * Fzop - Sppl3 * Aop);