Эксперименты по износу лезвий

Для подтверждения теоретических предположений о механизме износа лезвий буров мы провели серию наблюдений за работой обычными углеродистыми бурами и бурами с повышенной красностойкостью лезвий. Повышение их красностойкости достигалось обработкой головок буров электротермическим способом. Рабочие поверхности головок покрывали твердым сплавом электроискровым методом с последующей термообработкой. Эти наблюдения позволили установить наличие термического износа обычных углеродистых буров.

а также характер и последовательность механического износа буров с повышенной красностойкостью. Установлено, что при бурении пород с временным сопротивлением сжатию до 1000 кг/см2 буры, упрочненные электротермическим способом, могут находиться в работе до 30 — 40 раз дольше, чем обычные.

Испытания буров проводили на шахтах Метростроя в известняках с временным сопротивлением сжатию от 500 до 1000 кг/см и частично в вязкой карбонной глине. Все буры имели головки крестовой формы диаметром 42 мм с углом приострения лезвий 75 и 90° и соответственно толщиной перьев 8 и 10 мм.

Проверка характера износа обычных углеродистых буров полностью подтвердила наши теоретические рассуждения. Показана головка обычного бура, которым было пробурено всего лишь около 2 пог. метров шпура в известняке прочностью 800 кг/см2. Как видно из рисунка, лезвия бура затупились и стали почти плоскими. Для более полного представления о форме износа лезвий обычных буров на рис. 8 показано увеличенное в шесть раз сечение пера по перпендикулярной лезвию плоскости затупленного бура.

У буров, упрочненных электротермическим способом, т.е. у буров с повышенной красностойкостью, характер износа совершенно иной. Буром было пробурено в известняках с временным сопротивлением сжатию от 500 до 1000 кг/см2 319 пог. м шпура и в вязкой карбонной глине 220 пог. метров. Как видно из рисунка, лезвия головки совершенно острые, а на всех щечках образовались продольные канавки небольшой. ширины у центра головки и достигающие 2 мм на краях перьев. Работу этим буром, несмотря на острые лезвия, пришлось прекратить из-за истирания его головки по диаметру, так как последний вместо первоначальных 42 мм стал равен всего лишь 38,5 мм.

На рис. 10 показаны значительно увеличенные сечения посередине перьев трех буров в плоскостях, перпендикулярных лезвиям головки. Этот рисунок наглядно показывает последовательность процесса износа щечек лезвий, имеющих повышенную красностойкость, и подтверждает приведенные соображения о характере их истирания.

Дальнейшее изучение характера износа головок с повышенной красностойкостью позволило установить, что лезвия сохраняются острыми даже при износе головки по высоте на 1,5-2 мм, при этом обращенная в сторону вращения щечка, как правило, изнашивается значительно больше, чем щечка, обращенная против вращения бура.

Больший износ щечки, обращенной в сторону вращения бура, объясняется большим трением ее по породе вследствие вращения бура и значительно большим скалыванием породы с одной стороны за счет обнаженной плоскости, созданной предыдущим ударом.

 

 

 

Записи горного дела