Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
13 results
Search Results
Item Study of durability in the connection “cone-tungsten carbide insert” for tension dependence(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Slipchuk, Andrii; Jakym, Roman; Bembenek, Michal; Lviv Polytechnic National University; Drohobych State Pedagogical University by name I. Franko; AGH University of Science and Technology in KrakówDuring and after the technological operation of pressing these factors significantly determine the residual stress states of tungsten carbide inserts, as well as in the areas near the holes of the cones’ crowns of the cone. The stressed state of the inserts and the magnitude of the stress concentration determine their fatigue strength of them and the durability of the inserted carbide rockblasting equipment of the cones in the area where the inserts the cone. Dimensional analysis was done for the inserts and holes in the cones of bit and it was established that size errors of component links of dimensional chains are distributed according to laws that are similar to the normal law of distribution of random variables. The test was carried out according to the criteria of Pearson and Kolmogorov. The influence of various random and systematic factors results to the dispersion of dimensions on the dimensional processing of conjugated surfaces. The amount of tension is a function of the dimensions for mating surfaces during assembly operations. Dispersion of dimensions for the component links of the dimensional chain of a press connection causes the formation of a practical field of dispersion of the closing link. Accuracy control for the closing link in the dimensional chain is impossible if there are no direct measurements of the constituent links. A mathematical model of the process of assembling “cone-tungsten carbide insert” joints was created. For this, the methods of mathematical statistics were applied in the study. It was established that the tension values have a greater influence on the force of pressing inserts into the holes of drill steels 14 NiCrMo1, when its hardness value is HRC 59–60 compared to HRC 48-50. This dependence has a linear character within the limits of the studied tension values. The established relationships make it possible to reasonably and most accurately form selective groups of inserts and mark holes for them. This method significantly reduces losses in the production of drilling tools.Item Improvement in the construction of the “Tungsten carbide insert cutter – cone” joint for tricone drill bits(Видавництво Львівської політехніки, 2022-02-22) Slipchuk, Andrii; Jakym, Roman; Novitskyi, Jurii; Lviv Polytechnic National University; Drohobych State Pedagogical University by name I. FrankoMeet a claim is quite difficult in real production, even in specialized drilling manufacturers. Therefore, the development of reliable criteria for approaches to improving the technology of tricone drill bits is an urgent problem. This is great practical importance for domestic enterprise. The task is set to create rock-destroying insert in the basis of the developed construction. This allows you to increase the reliability of the connection between the cutter insert and the body of the cone. Favourable conditions should be provided for the rational distribution of contact stresses in conjugate surfaces “carbide cutter insert – bush – body of cone”. Crucial part here is required rigidity of the carbide cutter insert. Advanced requirements are placed on them regardless of the design and dimension-type of tricone drill bits. They must have higher requirements such as: high reliability, durability of responsible elements of support and rock-destroying equipment, productivity, ability is stand destructive forces and torque are brought through a bit for influence on a face. This increases the reliability of its connection with the body of the drill bit. Requirements apply to the design to provide favorable conditions for the rational distribution of contact stresses in conjugate surfaces “carbide cutter – bush – body of the bit cone”. The obtained results of stress state modeling indicate that, as expected, with the same forces acting on the insert cutter from 42 kN to 57 kN, the most intense place on the cone will be the “collar” near the cutter. The intensity of stress will be up to 1050 MPa in this place for cones with serial rock-destroying equipment. At the same time, the intensity of stress will be up to 900 MPa for cones with developed destructive equipment, this is 14 % less.Item Дослідження напруженого стану елементів шарошок та вставного твердосплавного породоруйнівного оснащення тришарошкових бурових доліт(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-26) Сліпчук, А. М.; Яким, Р. С.; Slipchuk, A. M.; Yakum, R.; Національний університет “Львівська політехніка”; Дрогобицький державний педагогічний університет ім. І. ФранкаРозроблено комплексний підхід до моделювання елементів породоруйнівного оснащення шарошок бурових доліт. Встановлено характер впливу форми вражаючої частини вставних твердосплавних зубків на руйнування породи вибою. Сформульовано комплекс рекомендацій щодо забезпечення сітки вертикальних тріщин, які перетинаються у площині вибою, раціонального розташування породоруйнівних вставок та орієнтації їхньої вражаючої частини. Встановлено характер динамічних навантажень на породоруйнівне оснащення шарошок бурових доліт. Аналізом характеру відпрацювання породоруйнівного оснащення доліт 244,5ОК-ПГВ при бурінні порід міцністю 16–18 за шкалою М. М. Протодьяконова показали, що твердосплавні зубки руйнуються найбільше на периферійному та передпериферійному рядах і у вершині шарошок. Встановлено характер руйнування породоруйнівного оснащення з поєднанням твердосплавних зубків різної міцності. Такий підхід забезпечує належні умови працездатності породоруйнівного оснащення під час бурінні гірських порід міцністю 12–19 за шкалою М. М. Протодьяконова.Item Evaluation of the permissible moment in a roller cone drill bit providing the prescribed reliability of work(Lviv Politechnic Publishing House, 2018-01-29) Slipchuk, Andriy; Kuk, Andriy; Lviv Polytechnic National UniversityAfter analyzing the nature of the damage of surfaces was discovered the traces of the compression effect which arise along the cutters axis when squeezing it into the rock of delve. There were also founded the traces of deformation from the action of bending to the cutter, depending on the orientation of its slip on the face. We noticed the rubbing, fretting-corrosion, damage the local areas of the apertures walls caused by scrolling the cutter around its axis in the aperture of cones crown. In the case of the use of cutters with symmetrical aggravation of the rockdestructive part, the orientation of the generating line of active part of the cutter is determined by an effective angle to the axis of the crown of the cone. Calculations show that an angle of 45° is optimal. We noticed the rubbing, fretting-corrosion, damage the local areas of the apertures walls caused by scrolling the cutter around its axis in the aperture of cones crown. The analysis of types of rock-destructive equipment of cones damages has been revealed that with increasing the magnitude of the axial load on the bit, cases of splitting, destruction of hard-alloyed cutters increase. For this purpose, it is necessary to protect the drill`s crowns from cementation. If carbide cutters are located in several rows in the cone drill, then milling of the sites on cemented layer`s depth is effective. This prevents the removal of parts of cone`s crown. The allowable moment is proportional to the square of the height, so the connections which perceive the considerable bending moments cannot be performed with small values of the diameter or small height of the cutter shank.Item Конструкторсько-технологічне забезпечення надійності з’єднання “комбінований зубок – шарошка” у тришарошкових бурових долотах(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Сліпчук, А. М.; Яким, Р. С.; Національний університет “Львівська політехніка”; Дрогобицький державний педагогічний університет ім. І. ФранкаВстановлено розподіл напруженого стану в з’єднанні “комбінований зубок – шарошка”, яким обґрунтовано ефективність застосування конструкцій вставного породоруйнівного оснащення, що реалізовує ефект раціонального розподілу значень натягів по всій довжині спряженої поверхні. Це не тільки забезпечує високу надійність вставного породоруйнівного оснащення, але й істотно спрощує технологію виготов- лення отворів у шарошках під твердосплавне оснащення. Встановлено раціональну величину натягу у разі посадки твердосплавних зубків з комбінованим хвостовиком у тіло шарошки. Результати моделювання напруженого стану в з’єднаннях підтвердили те, що підвищити жорсткість з’єднання можна збільшенням сили натягу за рахунок зменшення запасу міцності завдяки сприятливим умовам спряження у контакті максимально однорідних матеріалів (у цьому випадку “сталь – сталь”).Item Покращення якості технології процесу запресовування зубців ушарошки бурових доліт(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Яким, Р. С.; Національний університет “Львівська політехніка”; Дрогобицький державний педагогічний університет ім. І. ФранкаВстановлено, що за забезпечення існуючою технологією нормального розподілу розмірів отворів у вінцях шарошок під вставні твердосплавні зубці типорозміром 14 мм створюються сприятливі умови для групування селективних груп по розмірах отворів та вставних зубців. Запропоновано підхід для встановлення раціональних параметрів натягів для проектування з’єднання “зубець–шарошка” у дев’яти селективних групах. Такий підхід уможливлює забезпечити стале середнє значення натягу на рівні 0,103 мм. Формування селективних груп зубців і отворів під них забезпечує отримання заданої точності під час складання з’єднання “зубець–шарошка” за умов заданої точності оброблення отворів у вінцях шарошок. Це усуває виникнення нераціональних значень натягів, які знижують надійність з’єднання “зубець–шарошка”.Item Lathe turning mode optimisation for parts working under conditions of cyclic loading(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Barandych, Catherine; Vyslouh, Sergey; Antoniuk, Victor; Tymoshenko, Oleksandr; Koval, ViktorThis work is devoted to questions of technological cyclic durability maintenance, of the material for parts working under cyclic loading conditions, by lathe processing optimization. The analysis of the impact of the surface layer quality on fatigue characteristics is described for parts operating under cyclic loads. Survey of methods for evaluating cyclic durability is completed, which showed lack of information about the mathematical relation between the cyclic durability of the part’s material and technological conditions of its production. A fatigue experimental study was carried out, the results of which allowed to create a mathematical model of cyclic durability of the material from lathe processing mode and tension cycle. The complex objective function that takes into account the dependence of cyclic durability of turning from technological conditions of handling and processing was developed. It is proposed to determine tension cycle for the most unsafe parts of a constructive element with consideration of conditions of service using the finite element method. The mathematical model of lathe processing of parts working under conditions of variable cyclic loads is developed and represented by total complex target function and system of constraints, including set of constrains on: feed, speed, strength and power of cutting, cutting precision, tool life and roughness of the workpiece. In addition, this mathematical model takes into account the actual characteristics of the material and expands its use to other materials of alloyed chromium steel. Submitted multi-criteria task is solved by using the method of sliding clearance. Steel 40Х GOST 4543-71 was used as an example for the proposed mathematical model of the part turning process, part operates under cyclic loading, and best values for feed and cutting speed are calculated.Item Математична модель міцності анізотропних матеріалів в умовах двовісного напруженого стану(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Поберейко, С.; Соколовський, Я.На основі механіки суцільних середовищ та аналітичної геометрії синтезовано математичну модель для визначення граничного напруженого стану композитних матеріалів з двовісним напруженим станом у площинах структурної симетрії, яка на відміну від механічних теорій міцності задовільно описує граничні напружені стани ортотропних матеріалів із слабкою та сильною асиметрією меж міцності у напрямках анізотропії. In terms of continuum mechanics and analytic geometry is athematical model synthesized to determine the strength of the wood with biaxial strained conditions in structural symmetry planes. Unlike mechanical strength theories it satisfactorily describes the tense boundary conditions of orthotropic materials with weak and strong asymmetry of strength limits in the directions of anisotropy.Item Проектування нових продуктових ліній шарошок для розроблення функціонально-орієнтованої технології їхнього виготовлення(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Сліпчук, А. М.; Яким, Р. С.Мета дослідження – вирішити проблему підвищення якісних показників вставного породоруйнівного оснащення шарошок тришарошкових бурових доліт. Дослідження проводились як в умовах реального виробництва бурових доліт, так і на етапі моделювання у CAD-системі, із комплексним застосуванням експериментальних лабораторних, стендових і натурних експлуатаційних випробовувань. Теоретично й експериментально обґрунтовано розроблені підходи для вдосконалення комплексного підвищення якісних показників вставного породоруйнівного оснащення шарошок бурових доліт на етапах проектування, конструювання і виготовлення. Розв’язано задачу вдосконаленням конструкторських параметрів й способу розміщення породоруйнівного оснащення шарошок тришарошкових бурових доліт, що враховує фізико-механічні показники матеріалів та конструкторсько-технологічні параметри спряжених поверхонь “зубок – шарошка”. The aim of research is the improvement in quality indicators embedded rock cutting equipment of cutter drill bits. Research carried out as in a real production drilling bits and during modeling in CAD-system, integrated use of experimental laboratory, bench and field operational tests. Theoretically and experimentally proved developed approaches to improve quality indicators comprehensively improve the embedded rock cutting equipment cutters drill bits during the design, construction and manufacturing. The problem of improving the design parameters and method of placement of rock cutting equipment cutters drill bits, taking into account the physical and mechanical properties of materials and design and technological parameters of conjugated surfaces “tooth – rolling cutter”.Item Вдосконалення технології виготовлення бурових доліт з вставним породоруйнівним оснащенням на етапі проектування процесу пресування твердосплавних вставок у шарошку(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Яким, Р. С.; Сліпчук, А. М.Встановлено, що за умов забезпечення наявною технологією нормального розподілу розмірів отворів у вінцях шарошок під вставні твердосплавні зубки створюються сприятливі умови для групування селективних груп по розмірах отворів та зубків. Запропоновано підхід для встановлення оптимальних параметрів натягів для проектування з’єднання „зубок–шарошка” у селективних групах. Favorable conditions are created under false carbide teeth for grouping selective groups of dimensions of holes and teeth if the conditions existing technology to ensure normal distribution of sizes of holes in the crown cutters. The proposed method allows to determine the optimal parameters tensions in the design of connection "tooth-rolling cutter" in selective groups.