Разработка конструкции и обоснование параметров рабочего органа для бурения скважин в мерзлых грунтах

• Автор: Линьков, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 185 с. : ил.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ РЕЗАНИЯ МЕРЗЛОГО ГРУНТА, СОСТОЯНИЯ И РАЗВИТИЯ БУРИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

1.1. Теория и практика резания мерзлых грунтов

1.2. Классификация и анализ существующих бурильных машин для проходки скважин в мерзлых грунтах

1.3. Область применения бурильных машин и оборудования

1.4. Объект, цель и задачи исследований

2. ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ПРИ ИХ РАЗРУШЕНИИ

2.1. Общая характеристика мерзлых грунтов подвергающихся исследованиям

2.2. Сопротивление мерзлых грунтов сжатию, растяжению и сдвигу

2.3. Характеристика рабочего органа бурильной машины

2.4. Характеристика процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом

2.5. Экспресс - методы определения показателя хрупкости

разрушения
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕЗЦА С МЕРЗЛЫМ ГРУНТОМ ПРИ РЕЗАНИИ КРУПНЫМ СКОЛОМ
3.1. Общая характеристика процесса
3.2. Блокированное резание одиночным резцом
3.3. Геометрические характеристики зоны разрушения
3.4. Определение составляющих общего сопротивления резанию при блокированном резании мерзлых грунтов
3.5. Влияние степени блокировки при блокированном и полублокированном резании
3.6. Силы трения при резании мерзлого грунта крупным сколом
3.7. Шаг расстановки резцов в ряду
3.8. Энергоемкость процесса резания мерзлых грунтов крупным сколом
3.9. Выбор и обоснование формы резца
3.10. Силовые зависимости повторно-блокированного и
полублокированного резания
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
БЛОКИРОВАННОГО РЕЗАНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
4.1. Общая методика, планирование и обработка результатов экспериментальных исследований
4.2. Экспериментальные исследования показателей, характеризующих резание мерзлых грунтов
4.3. Исследование влияния параметров блокированного резания
на шаг резания
4.4. Экспериментальные исследования по определению усилия
вдавливания штампа в мерзлый грунт
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Методика выбора параметров и режимов работы бурильной головки при резании мерзлых грунтов крупным сколом
5.1.1. Бурильная головка. Сложная структурная схема
5.1.2. Определение крутящего момента на бурильной головке
5.1.3. Шаг резцов на режущей грани бурильной головки
5.2. Расчет и проектирование опытного образца бурильной головки
5.2.1. Исходные данные для расчета экспериментального образца бурильной головки
5.2.2. Расчет параметров резцов первого ряда
5.2.3. Расчет параметров резцов второго ряда
5.2.4. Конструкция и общий вид экспериментальной бурильной головки
5.2.5. Определение скорости подачи, числа оборотов и мощности
на привод бурильной головки
5.2.6. Определение эффективности использования бурильной головки, работающей методом крупного скола при разрушении
мерзлого грунта
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
П.1 Акты испытания и внедрения опытного образца бурильной
головки
П.2 Описание изобретения к патенту РФ

М.Л. Шейковым [128]. На рис. 2.3 приводятся данные М.Г. Трупака о пределе прочности грунта при разрыве [108].
* 1 у У . •
"У / у 3
і / / г А'
/ //
/
О -2 -4 -6 -В -Ю (}°С
Рис. 2.2. Предел прочности грунтов при сдвиге в зависимости от температуры, по данным М.Л. Шейкова: 1 -лед, 2 - супесь, 3 - глина
Рис. 2. 3. Кривые пределы прочности на разрыв в зависимости от температуры, по данным М.Г. Трупака:
1 - глина (со = 20 %); 2 - песок (со = 20 %);
3 - глина (со = 10 %); 4 - песок (со = 10 %)