ОСОБЛИВОСТІ ДЕФОРМУВАННЯ ПОРІД УДАРНИКОМ ЩО ВІЛЬНО ПАДАЄ

Величина кінетичної енергії удару для ударника, що вільно падає, дорівнює його потенціальній енергії в крайньому верхньому положенні

 

, (110)

де U – потенціальна енергія ударника;

m – маса ударника;

h – відстань від верхнього крайнього положення робочої поверхні штампа до поверхні зразка гірської породи.

Прирівнявши значення U_к і U і підставивши його у вираз (101), можна визначити початкову швидкість удару v₀ штампа об гірську породу

 

. (111)

Вивченням процесів деформування гірських порід при ударі займалися в лабораторії Уфимському нафтовому інституті під керівництвом Мавлютова М.Р.

На основі проведених експериментів встановлено, що із збільшенням енергії удару (а відповідно, і початкової швидкості v₀) змінюється характер залежності сили від переміщення. В загальному випадку графік навантаження – переміщення при динамічному втискуванні є складною кривою, що має максимуми і мінімуми, причому кожен наступний максимум вищий за попередній. гладжуано, що при збільшенні маси ударника збільшується опір проникненню ударника, тому при однаковій енергії удару глибина проникнення важкого ударника менша.

Ці результати наштовхують на висновок, що в процесі буріння доцільно забезпечувати великі швидкості взаємодії елементів озброєння долота з гірською породою. Швидкість удару елементів озброєння прямо пропорційна швидкості обертання долота. Енергія взаємодії елемента озброєння навпаки від швидкості обертання залежить мало, а, основним чином, залежить від осьового навантаження на долото.