Актуальные проблемы в машиностроении №2 2015

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2

Technological Equipment, Machining

Attachments and Instruments

____________________________________________________________________

294

УДК 622.23.05

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОПАСТНОГО БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА ЛЁГКОЙ

СЕРИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ТВЕРДОТЕЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

А.К. ДАНИЛОВ, канд. техн. наук, доцент

Р.С. ПРИВАЛИХИН, инженер

Е.А. СОЛОВЬЁВ, канд. техн. наук, доцент

В.В. БУХТОЯРОВ, канд. техн. наук, доцент

Э.А. ПЕТРОВСКИЙ, доктор техн. наук, профессор

(ИНиГ СФУ, г. Красноярск)

Данилов А.К.

– 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82/6,

Институт нефти и газа Сибирского федерального университета

e-mail:

В работе представлены результаты проектирования лопастного бурового инструмента

лёгкой серии с использованием современного метода твёрдотельного моделирования.

Разработана методика создания трёхмерной модели и оптимизации конструкции бура.

Ключевые слова:

лопастной буровой инструмент, твердотельное моделирование, оп-

тимизация параметров конструкции бура

Введение

Буровой инструмент, применяемый при геологоразведочном и промышленном буре-

нии, в большинстве своем импортного производства. Отечественные аналоги лопастных и

шарошечных долот в основном имеют низкий ресурс и не достаточно эффективную работо-

способность [1]. В России эксплуатируется более 1800 буровых нефтедобывающих устано-

вок. Международный кризис и санкции против России требуют решения задачи создания

эффективного и надёжного бурового инструмента на основе современных достижений науки

и техники. Для этого целесообразно применять подход, основанный на последовательном

создании твердотельных моделей с применением систем современных автоматизированного

проектирования, в частности отечественной разработки – системы Компас-3D [2].

Материалы и методы

Целью работы являлось создание бура лёгкой серии (Ø350) для бурения талых и

мёрзлых грунтов I-IV категории прочности по ударнику ДорНИИ. Для проектирования буро-

вого инструмента использовалась система твердотельного моделирования Компас-3D (ЗАО

«Аскон»). Процесс проектирования был разбит на этапы в соответствии с последовательно-

стью сборки, начиная с разработки резца и заканчивая сборкой бурового инструмента в це-

лом.

Результаты и обсуждение

Для разработки сопряжения резца и траверсы был выполнен сборочный эскиз с реко-

мендованными углами установки режущей части (рис. 1). Угол наклона траверсы принят 45

градусов, величина опережения режущей части относительно корпуса траверсы - 25 мм.