De ce se usucă burghiele filetate: o analiză a defecțiunilor care citește daunele

Un burghiu care se uzează treptat și este scos din uz la sfârșitul duratei sale de viață își face treaba. Un burghiu care pierde plăcuțele în primii zece metri de gaură sau se rupe la rădăcina filetului la a treia deplasare - aceasta nu este o problemă. Acesta este un semnal.

Iată cifra care ar trebui să vă dea de gândit: pe o mașină de așchiat bine proiectată, în condiții adecvate, între 16% și 67% din cazurile de uzură normală sunt cauzate de uzură normală. Cu cât mașina este mai bună, cu atât procentul este mai mare. Dacă raportul de uzură normală se situează la limita inferioară sau dacă observați defecțiuni ale plăcuțelor și fracturi ale corpului ca fiind rutină, mai degrabă decât excepții, ceva din lanț - selecția, operarea sau calitatea furnizorului - este în neregulă.

Să analizăm cele patru moduri în care biții filetați eșuează și ce înseamnă fiecare dintre ele.

1. Inserții rupte și ciobite — Cele care apar brusc

O plăcuță din carbură care se sparge sau se ciobește nu a avut doar o zi proastă. S-a întâmplat unul din patru lucruri:

Bucată greșită pentru piatră.Cea mai frecventă cauză și cea mai ușor de evitat. Formațiunile dure, abrazive necesită plăcuțe cu o rezistență mai mare la uzură - de obicei, un conținut mai mic de cobalt, o granulație mai fină. Rectificarea fracturată, în blocuri, necesită plăcuțe cu o tenacitate mai mare - mai mult cobalt, granulație mai grosieră. Dacă ciopliți plăcuțe în soluție abrazivă, gradul este probabil prea moale. Dacă ciopliți plăcuțe în soluție fracturată, gradul este probabil prea fragil. Piatra vă spune ce grad să utilizați. Trebuie doar să ascultați înainte de a comanda.

Probleme de calitate a carburii interne.Nu toate tipurile de carbură de tungsten sunt create la fel. Puritatea materiei prime, distribuția dimensiunii granulelor și calitatea sinterizării afectează tenacitatea plăcuței. Un lot de plăcuțe de la un furnizor care face economii în ceea ce privește calitatea pulberii sau timpul de sinterizare se va ciobi la energii de impact pe care o plăcuță fabricată corect le gestionează fără probleme. Acest lucru este greu de diagnosticat pe teren, dar dacă un lot de burghie de la același furnizor cedează în același mod în condiții în care alte mărci supraviețuiesc, carbura este variabila.

Deteriorări de fabricație în timpul asamblării biților.Presarea inserțiilor în corpul unui burghiu este o operațiune de înaltă precizie. Prea multă interferență și corpul inserției se află sub o tensiune reziduală de tracțiune înainte de a vedea vreo rocă - o preîncărcare care se adaugă la tensiunea de impact și reduce marginea de fractură. Deteriorarea inserției în timpul manipulării sau presării - de exemplu, micro-fisurile cauzate de fixarea necorespunzătoare - devin macro-fisuri după câteva sute de lovituri.

Eroare a operatorului la față.Forarea unei găuri cu o presiune de alimentare prea mare izbește burghiul în roca neuniformă înainte de a se stabiliza. Folosirea unui burghiu cu plăcuțe tocite și aplatizate multiplică stresul de impact, deoarece energia se concentrează pe o suprafață de contact mai mică. Ambele pot fi prevenite cu antrenament și atenție, dar ambele se întâmplă constant pe șantierele în care presiunea vitezei prevalează asupra procedurii.

2. Introduceți căderile de particule — Problema prin presare

O inserție care iese din corpul burghiului în primii câțiva metri este aproape sigur un defect de fabricație. Ajustarea cu interferență - cu cât este mai mare inserția decât orificiul în care este presată - este greșită, sau geometria orificiului a fost greșită, sau operațiunea de presare a introdus deteriorări.

O plăcuță care cade spre sfârșitul duratei de viață a burghiului, în special o plăcuță cu rând de calibre, spune o poveste diferită. Marginea exterioară a rândului de calibre este supusă celei mai mari uzuri și celor mai mari sarcini de încovoiere. Dacă geometria rândului de calibre - unghiul flancului, relieful, proeminența plăcuței - nu este optimizată pentru formare, acele plăcuțe exterioare sunt supuse unor sarcini mai mari decât plăcuțele cu rând frontal. Se uzează mai repede și, odată ce uzura ajunge la un punct în care corpul plăcuței nu mai este complet susținut de oțelul burghiului, acestea se slăbesc.

O plăcuță pe rând de suprafețe care cedează în timp ce rândul de calibru este în regulă indică de obicei o problemă de proiectare a suprafeței - modelul de plasare a plăcuței pune prea multă sarcină pe un singur buton sau dispunerea canalului de suprafață provoacă o răcire neuniformă și solicitări termice.

Idealul: plăcuțele și corpul burghiului se uzează aproximativ la aceeași rată. Când oțelul corpului se erodează mai repede decât plăcuțele, acestea stau în relief și suportă sarcini de încovoiere mai mari. Când plăcuțele se uzează mai repede decât corpul, corpul preia contactul cu roca și se suprapune. Uzura sincronizată asigură cea mai lungă durată de viață a burghiului.

3. Fractura corpului bitului — cea structurală

Fracturile corpului burghiului sunt aproape întotdeauna defecțiuni prin oboseală. Corpul este supus la milioane de cicluri de impact, iar dacă tensiunea în orice punct depășește limita de oboseală a oțelului, se inițiază și se extinde o fisură.

Șapte lucruri contribuie:

Selecția materialelor.Oțelul pentru corpul unui biț are nevoie de suficientă rezistență la tracțiune pentru a suporta sarcinile de impact și suficientă rezistență la oboseală pentru a le suporta de milioane de ori. Oțelurile ieftine cu limite scăzute de oboseală fisurează devreme.

Geometrie.Colțurile ascuțite, schimbările bruște de secțiune și razele de racordare insuficiente concentrează stresul. Un corp de sapă bine proiectat face tranziții line între secțiuni, cu raze generoase la fiecare umăr. Dacă observați fracturi care își au originea în aceeași caracteristică geometrică pe mai multe sape, designul are o problemă de concentrare a stresului.

Tratament termic.Corpul are nevoie de un profil de duritate specific: suficient de dur la suprafață pentru a rezista uzurii abrazive cauzate de așchii, suficient de dur în miez pentru a rezista propagării fisurilor prin oboseală. Oțelul nerevenit este fragil. Oțelul suprarevenit este moale. Ambele cedează devreme, în moduri diferite.

Finisajul suprafeței.Urmele adânci de prelucrare, canelurile ascuțite ale sculelor și tranzițiile neamestecate acționează ca locuri de inițiere a fisurilor la oboseală. Un corp de burghiu cu un finisaj rugos este, în esență, pre-fisurat.

Proiectarea firului.Filetul care conectează burghiul la tijă reprezintă o concentrație naturală de tensiune. Grosimea peretelui din spatele rădăcinii filetului, profilul filetului și tranziția de la secțiunea filetată la corp afectează toate rezistența la oboseală.

Potrivire tijă-bit.Dacă filetul tijei și filetul burghiului nu se potrivesc - producători diferiți, clase de toleranță diferite - sarcina se distribuie neuniform pe filetele angajate. Primul filet preia o pondere disproporționată și obosește primul.

Curățenia oțelului.Incluziunile din oțel — oxizi, sulfuri, particule nemetalice — acționează ca niște concentratori de tensiuni interne. Un oțel curat cu un conținut scăzut de incluziuni are o limită de oboseală mai mare decât un oțel murdar cu aceeași chimie și duritate.

4. Uzură normală — cea bună

O freză care găurește până când plăcuțele se uzează aplatizate și nu mai penetrează a murit de moarte. Plăcuțele s-au uzat treptat, oțelul corpului s-a erodat odată cu carbura și nimic nu s-a rupt catastrofal.

Un șantier în care 60% sau mai mult din caroiuri se deteriorează din cauza uzurii normale este un șantier bine administrat. Caroiurile se potrivesc cu roca. Operatorii știu ce fac. Furnizorul oferă o calitate constantă.

Dacă numărul respectiv este sub 30%, altceva domină combinația de defecțiuni - plăcuțe rupte, plăcuțe căzute sau fracturi ale corpului. Fiecare dintre acestea are cauze principale diferite. Determinați care este cea mai mare categorie a dvs. și lucrați diagnosticul invers pornind de acolo.

Partea nu-i pasă de ce a eșuat. Dar ție ar trebui.