Kúpos fúrófej szoknya kiszélesedése: Miért történik, és hogyan előzhető meg
Egy kúpos fúrófej meghibásodhat anélkül, hogy előbb elveszítené a keményfémjét.
A vágóél még használhatónak tűnhet. Lehet, hogy a lapka nincs túlságosan kopva. A kúpos furat körüli hátsó szoknya azonban kitágult, deformálódott vagy megrepedt. A fúróhegy már nem illeszkedik megfelelően a fúróacélra. Elkezd meglazulni, elmozdulni a középpontból, vagy nehezen eltávolíthatóvá válik.
Ezt a kudarcot gyakran szoknyaszélesítésnek nevezik.
Ez egy bosszantó probléma, mert használhatatlanná teheti a fúrót, mielőtt a normál keményfém kopás véget érne az élettartama alatt. Ez nem csak a fúrófejet érinti. A kitágult kúpos furat károsíthatja a fúróacél szárát, csökkentheti az energiaátadást, ronthatja a furat pontosságát, és állásidőt okozhat a műszak alatt.
A megoldás nem egyetlen anyagváltoztatás vagy egyetlen működési beállítás. A szegély kiszélesedése általában a fúró kiválasztásának, a geometriának, az acélminőségnek, a gyártásellenőrzésnek, a kúpos illeszkedésnek és a terepi gyakorlatnak a kombinációjából adódik.
Mi a szoknya kiszélesedése egy kúpos fúrófejben?
A kúpos fúrófej egy kúpos furaton keresztül csatlakozik a fúróacélhoz. Fúrás közben az ütési energia a kőzetfúróból az acélon keresztül a fúrófejbe jut. A kúpos csatlakozásnak elég szorosnak kell maradnia ahhoz, hogy hatékonyan átadja az energiát, miközben lehetővé teszi a fúrófej eltávolítását, amikor szükséges.
A szoknya kitágulása akkor következik be, amikor a fúrófej teste a kúpos furat körül ismételt ütések hatására kitágul vagy deformálódik. A fúrófej hátsó nyílása túlméretezetté válhat, néha látható repedéssel vagy eredeti alakjának elvesztésével.
Ha az illeszkedés megsérül, a csatlakozás már nem stabil. A fúróhegy billeghet a kúpon, nem hatékonyan nyelheti el az energiát, vagy koncentrált terhelést okozhat a fúróacélon és a fúrótesten.
Súlyos esetekben a probléma gyorsan felgyorsul. A laza csatlakozás nagyobb ütéskoncentrációt eredményez, ami nagyobb deformációt okoz, és ezáltal a csatlakozás még lazábbá válik.
Az első ok: egy olyan alkatrész, ami nem illik a munkához
A kúpos fúrófejet a kőzethez, a fúróhoz, a furatátmérőhöz és az üzemi körülményekhez kell kiválasztani.
Ugyanaz a fúrófej-kialakítás jól működhet közepesen kemény gránitban, de gyorsan elkophat egy sokkal keményebb, szívósabb vagy abrazívabb formációban. Egy könnyű fúrótestnek lehet, hogy nincs elég szilárdsága a kúpos furat körül az erős ütési körülményekhez. Egy nem megfelelő felületkialakítású fúrófej nem hatékonyan fúrhat, ami több hőt és feszültséget okoz a testben.
Ezért ritkán a legjobb megoldás egyetlen univerzális kúpos bit.
Egy megfelelő termékkínálatnak különböző kőzetviszonyokhoz és fúróberendezésekhez különböző kiviteleket kell tartalmaznia. A véső, kereszt, patkó és gombos fúróprofilok mind megtalálhatók a piacon. A helyes választás a formációtól és a munkaterheléstől függ, nem egyszerűen attól, hogy mi áll rendelkezésre a raktárban.
Ha ugyanaz a fúrótípus ismételten kiszélesedő szoknyát mutat egy bányában vagy alagútban, akkor az első kérdés az, hogy a fúró megfelelően illeszkedik-e az adott alkalmazáshoz.
A kúpos furat körüli geometria számít
A kúpos furat egy szerkezeti csatlakozás, nem pedig egy üres tér, amelyet a fúrófej testébe fúrtak.
A falvastagság, a kúpszög, a beillesztési mélység, az alsó geometria, az átmeneti sugarak és az érintkezési felület mind befolyásolják, hogyan nyeli el a fúró az ütéseket. Az éles belső átmenetek vagy az egyenetlen falvastagság koncentrálhatja a feszültséget. A fúróacél kúpja és a fúrófurat közötti elégtelen érintkezés lokalizált terhelést okozhat. A rossz illeszkedés a csatlakozást kalapácsponttá alakíthatja az energiaátadási pont helyett.
Egy jól megtervezett kúpos csatlakozásnak több célt is támogatnia kell:
Stabil és középre igazított illeszkedés a fúróacélon
Elegendő érintkezési felület az ütésátvitelhez
Megfelelő fúrótest vastagság a kúpos furat körül
Sima átmenetek, amelyek csökkentik a stressz koncentrációját
Megbízható önzáró kialakítás túlzott erőkifejtés nélkül a telepítés során
Gyakorlati eltávolítás fúrás után
A csatlakozásnak erősnek kell lennie, de nem szabad nyers erőtől függenie. A kúpra túl agresszív ütés károsíthatja az illeszkedést, mielőtt még a fúrás elkezdődne.
A bittest acélja és a hőkezelés kritikus fontosságú
A kúpos marószoknya ismételt lökésszerű terhelés alatt működik. Elég szilárdnak kell lennie ahhoz, hogy ellenálljon a képlékeny alakváltozásnak, és elég szívósnak ahhoz, hogy elkerülje a rideg repedéseket.
Ha a fúrótest acélja túl puha, a kúpos furat ütés hatására kitágulhat. Ha túl kemény vagy rosszul hőkezelt, a terület megrepedhet. A helyes eredmény az egyensúly: stabil geometria, megfelelő ellenállással a kifáradás és az ütésekkel szemben.
Ez az egyensúly az acélminőségtől, a kovácsolás minőségétől, a megmunkálási pontosságtól, a hőkezelési ciklustól és a hűtés szabályozásától függ. Az anyagminőséget nem lehet pusztán a megjelenés alapján megítélni.
A fúrófej kinézetre megegyezhet egy másik termékkel, miközben teljesítménye nagyon eltérő lehet az acél tisztaságában, szemcseszerkezetében, keménységeloszlásában vagy hőkezelési konzisztenciájában mutatkozó különbségek miatt.
Igényes alkalmazások esetén a beszállítóknak képesnek kell lenniük elmagyarázni, hogyan szabályozzák a fúrótest anyagát, és hogyan illesztik a terméket a kívánt kőzetviszonyokhoz.
A kúpos illeszkedés és a fúró-acél állapota nem hagyható figyelmen kívül
Egy jó darab fúrófej egy kopott fúróacélon is korán eltörhet.
A kúpos szárnak megfelelő szöggel, felületi állapottal és méretekkel kell rendelkeznie. A sérült, alulméretezett, túlméretezett vagy rosszul kidolgozott kúp megakadályozhatja a teljes illeszkedést. Ennek eredményeként egyenetlen érintkezés és koncentrált ütés jelentkezik a szoknya egy kis területén.
Új fúróhegy beszerelése előtt ellenőrizze a fúróacél kúpját a következők szempontjából:
Látható kopás vagy ellaposodás
Repedések vagy felületi sérülések
Korrózió és felhalmozódott törmelék
Helytelen kúpszög
Gyenge koncentrikusság
Túlmelegedésre vagy rendellenes érintkezési nyomokra utaló jelek
A fúrófej kúpos furatának is tisztának kell lennie. A szennyeződés, forgács, reve vagy maradványok megakadályozhatják a megfelelő illeszkedést, és hibás illeszkedést okozhatnak.
A kúpos csatlakozás csak annyira jó, mint a csatlakozás mindkét fele.
A beszerelési és eltávolítási gyakorlat befolyásolja a szerszám élettartamát
A terepi kezelés mérhető különbséget jelent.
A fúrófejet biztonságosan kell rögzíteni, de a beszerelés során nem szabad helytelenül használni. A túlzott kalapálás deformálhatja a szoknyát vagy károsíthatja a kúpos felületeket. Működés közben a személyzetnek figyelnie kell a szokatlan rezgésre, a csökkent behatolásra, a vízszivárgásra vagy arra utaló jelekre, hogy a fúrófej nem forog egyenesen.
Az eltávolítás ugyanolyan gondosságot érdemel.
Az olyan rögtönzött módszerek, mint az ellenőrizetlen ütés, károsíthatják a kúpos furatot, a fúrófej testét vagy a fúróacélt. Egy erre a célra tervezett fúrófej-eltávolító és egy rendszeres ellenőrző idomszer segít megvédeni az alkatrészeket és megismételhetőbbé teszi a folyamatot.
Az utánélezés is fontos. Ha egy fúrófejet addig forgatnak, amíg a keményfém éle túlságosan eltompul, a fúrási terhelés megnő. A fúrófej több hőt termelhet, és károsabb feszültséget adhat át a testnek. Az időben történő utánélezés segít megőrizni mind a behatolási teljesítményt, mind a szerkezet élettartamát.
Gyakorlati megelőzési ellenőrzőlista
Ha a kúpos fúrófejek szoknyája ismétlődően kitágul, dolgozzon végig a rendszeren, ahelyett, hogy egyesével cserélné a fúrófejeket.
Győződjön meg arról, hogy a fúrófej kialakítása megfelel a kőzet keménységének és a fúróberendezésnek.
Ellenőrizze a fúróacél kúpjának állapotát és méretpontosságát.
Ellenőrizze a kúpos furatokat a megfelelő illeszkedés és az érintkezési jelek szempontjából.
Tekintse át a bittest anyagának és a hőkezelésnek az egységességét a beszállítóval.
Kerülje az erőltetett telepítést és az ellenőrizetlen eltávolítási módszereket.
Karbantartsa a fúrófej-eltávolító szerszámokat és a kúposság-ellenőrző idomszereket.
A keményfém éleket újra kell élezni, mielőtt a túlzott kopás növelné a fúrási igénybevételt.
Jegyezze fel, hogy hol és mikor fordulnak elő hibák, hogy azonosíthassa a formációspecifikus mintázatokat.
Ez az információ egy visszatérő hibát megoldható mérnöki problémává alakít.
A cél a normál kopás, nem a korai deformáció
Egy jó kúpos fúrófejnek azért kell nyugdíjba vonulnia, mert a vágóéle hasznos munkát végzett, nem pedig azért, mert a kúpos furat idő előtt eltorzult.
Amikor a fúrófej kialakítását, anyagát, illeszkedését és felhasználását együttesen szabályozzák, a szár kitágulása sokkal kisebb valószínűséggel fordul elő. A fúrószál feszesebb marad, az ütési energia hatékonyabban továbbítódik, és a csapat kiszámíthatóbb élettartamot kap mind a fúrófej, mind a fúróacél révén.
Ez az igazi cél: egy stabil csatlakozás, amely lehetővé teszi a keményfém számára a vágást, és a fúrófej normális kopását.
