книги из ГПНТБ / Ударно-канатное бурение И. П. Зорин, А. М. Стороженко. 1960- 12 Мб

После цементации сталь подвергают нормализации при 900° и закалке при 760—780° с последующим охлаждением в воде при температуре 18—20°. Если после этого необходимо снять внутренние напряжения и создать наилучшее строение цемен­ тированного слоя, производят отпуск при 150—200°.

Сталь со значительным содержанием углерода (0,8% и выше) цементации не подвергают. Чтобы предохранить в этом случае поверхностный слой от выгорания углерода (при на­ гревании) его покрывают специальным составом, который со­ стоит из: 5 частей отмученного мела, 2 частей порошка желтой кровяной соли и 1 части мелкой поваренной соли. Все это пере­ мешивают с водой до тех пор, пока состав не будет доведен

элементы, 6) термопары погружения.

Рис. 102. Термоэлектрический пирометр:

а - схема прибора; б — схема соединения прибора МПЩПр-54 с термопарой

Термоэлектрические пирометры (рис. 102) состоят из термо­ пары Т, помещаемой в печи /7, и индикатора (гальванометра) Гг который присоединяется к термопаре при помощи двух гибких изолированных проводов Пг. Следовательно, в термоэлектриче­ ском пирометре имеется три пункта соединений, в которых мо­ жет возникнуть термоэлектродвижущая сила: 1 — спаянных проводников термопары в печи; 2 — гибких проводников к тер­ мопаре и 3—гибких.проводников к гальванометру. Электро­ движущие силы (э.д. с.) соединений зависят от температуры каждого из них: на индикатор действует сумма всех э.д. с. Чтобы избежать искажений в показаниях от э.д. с. холодных соединений, в термоэлектрических пирометрах имеется компен­ сатор холодных соединений (компенсационные привода). Он позволяет — автоматически или от руки при помощи винта

210

(корректора) на крышке гальванометра — перед вводом термо­ пары в печь устанавливать стрелку индикатора на нуль и та­ ким образом совершенно устранять влияние э.д. с., возникающих в холодном спае.

Металлы для изготовления термопар должны обладать сле­ дующими качествами:

быть стойкими при высоких температурах—не плавиться, не окисляться и не давать значительного роста зерна или из­ менения кристаллической структуры;

давать достаточную э.д.с. при нагревании спая; быть экономичными и долговечными.

Наибольшее распространение получили хромель-алюмелевые термопары (хромель — сплав никеля и хрома, алюмель — сплав никеля и алюминия); они дешевы и вполне надежны в употреб­ лении. Никелевые термопары с увеличением температуры дают большое изменение э. д. с., однако быстро портятся от высокой температуры. Платиновые термопары, хотя и дают возможность измерять более высокую температуру, но они дороги.

Применение каждой термопары должно соответствовать только той температуре, для которой она предназначена. Не следует допускать перегрева термопары, так как это сокра­ щает срок ее службы и может быть причиной неправильных показаний.

Для изоляции проволок термопары друг от друга их за­ ключают в фарфоровые, кварцевые или шамотные трубочки; всю же термопару помещают в трубку из тугоплавкого металла (железа, никеля или сплава никеля с хромом). В качестве индикаторов (указателей) температур применяют гальвано­ метры или милливольтметры, на циферблате которых нанесены градусы стоградусной шкалы.

Принципиальная схема работы милливольтметра в ком­ плекте с термопарой показана на рис. 103,6. Схема состоит из милливольтметра МПЩПр-54, термопары Тп, подгоночной ка­

ней линии до величины, указанной на шкале милливольтметра. Пирометрический милливольтметр типа МГ1ЩПр-54 предна­ значен для работы при температуре окружающей среды от +10 до 35°. Основная погрешность его показаний при температуре

+20±5° не превышает ±1,5%.

Урегистрирующих пирометров стрелка милливольтметра соприкасается с бумагой, передвигаемой часовым механизмом,

ичертит на пей кривую изменения температур.

Вкомплекте некоторых пирометров имеется дополнительное 'устройство С сигнальными лампами. При разогреве печи галь­ ванометр показывает температуру ниже предельной — горит зеленая лампочка; при достижении нормальной температуры зеленая лампочка при помощи реле выключается и зажигается

белая. Если температура превышает установленный предел, бе­ лая лампочка автоматически выключается и зажигается красная. Таким образом, получается двойной контроль тем-

Рис. 103. Схема оптического пирометра с исчезающей нитью:

/ — электрическая батарея; 2 — реостат; 3 — миллиамперметр; 4 —те­ лескопическая трубка; 5 — волосок накаливания; 6 — электрическая лампочка; 7 — объектив; 8 — окулярная линза; 9 — красный свето­ фильтр; 10 — реостат для изменения накаливания нити; // — регу­ ляторное кольцо реостата

пературы — отсчетами по гальванометру в градусах и свето­ вой сигнализацией. Описанные пирометры удобны в работе.

Проверка пирометров производится особым пирометром с платиновой термопарой.

Рис. 104. Принципиальная схема ардометра:

яркости или цветности свечения нагретого и эталонного тел. Например, в пирометрах с исчезающей нитью (рис. 103). накал нити эталонной электрической лампочки регулируется реоста-

212

том так, чтобы изображение нити исчезло на фоне изображения нагретого тела; по силе тока накала судят о температуре тела.

Радиционные пирометры-ардометры концентрируют тепло­ вое излучение наблюдаемого тела на термопаре, находящейся внутри пирометра. Ардометр (рис. 104) состоит из трубы, в ко­ торой находятся объектив, диафрагма, термоэлемент, помещен­ ный в оболочку в виде лампы, дымчатый фильтр и окуляр. Термоэлемент соединен с гальванометром.

Рис. 105. Магнитный индикатор

Пирометр наводят на раскаленное тело, лучистая энергия которого собирается объективом и фокусируется на спаё термо­ пары элемента; развиваемую при этом э. д. с. измеряют гальва­ нометром.

Преимуществом ардометров является то, что они могут быть установлены стационарно и без участия наблюдателя. При

.помощи самопишущих гальванометров регистрируют изменение температуры.

Магнитный индикатор (рис. 105) — несложное устройство, которое можно изготовить в любой рудничной мастерской. На­ магниченный прямой или дугообразный стержень 1 из куска

213

пружинной стали подвешен на медной горизонтальной оси 2 в медной или бронзовой коробке 3. На верхнем конце стержня имеется клемма 4, к которой присоединен провод электрической цепи. При отклонении нижнего конца стержня до соприкосно­ вения его со стенкой коробки 3 замыкается электрическая цепь, в которую через контактную пластинку 6 включена лампочка 5. Другой провод электрической цепи 7 при помощи винта 8 при­ соединен к медной коробке; между контактами поставлена изо­ ляция 9.

Магнитный индикатор может быть подвешен к стенке или укреплен на прочной неподвижной опоре. Перед ним устанав­ ливают полку 10, на которую при измерении температуры укла­ дывают долото. Если долото нагрето недостаточно, намагни­ ченный стержень отклоняется, замыкая электрическую цепь, и загорается лампочка.

§ 11. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЗАКАЛКИ ДОЛОТ

Проверку качества закалки долот по твердости лезвия можно производить разными способами, наиболее распростра­ ненными из них являются проверки по Бринеллю, Роквеллу и

Польди.

Способ Бринелля заключа­ ется в том, что стальной зака­ ленный шарик определенного диаметра под нагрузкой 3000 кг вдавливают в одну из плоскостей лезвия долота, на котором после снятия нагрузки остается отпеча­ ток. Измерив диаметр отпечат­ ка (по таблицам Бринелля), на­ ходят соответствующее ему число твердости, равное отношению дав­ ления (в кг) к площади отпечатка

ключается в том, что шарик под действием удара вдавливается

214

с одинаковой силой как в испытуемый металл, так и в эталон. Оба отпечатка измеряют по диаметру. Зная твердость эталона, находят по таблице твердость испытуемого материала.

§ 12. НАПЛАВКА ДОЛОТ ТВЕРДЫМИ СПЛАВАМИ

Твердые сплавы изготовляются на основе тугоплавких кар­ бидов. От углеродистой и специальных сталей они отличаются тем, что при большой твердости, превышающей почти всегда твердость упомянутых сталей, и достаточной вязкости, обуслов­ ленной присутствием в их составе цементирующего металла (кобальта или никеля), они имеют во много раз большую изно­ соустойчивость.

Для наплавки долот применяют две группы твердых спла­ вов: порошкообразные (зернистые) и трубчатые (насыпные). К порошкообразным относятся сормайт, сталинит и вокар. Трубчатые сплавы представляют собой железные трубки диа­ метром 5—6 мм, наполненные мелкими кусочками победита или релита.

Впервые наплавка долот твердыми сплавами была приме» йена на Высокогорском железном руднике (использовался рэлит ТЗ). Трубки изготовляли в рудничной мастерской из низко­ углеродистой стали следующего состава (%): углерода — 0,06— 0,18; марганца — 0,3—0,4; кремния — 0,05—0,08; фосфора — не более 0,04; серы — не более 0,04. Вес сплава составлял 65—70%

общего веса его вместе с трубкой Наплавку производили газовой горелкой. В восстановитель­

ном пламени его имелся избыток ацетилена — для предохра­ нения поверхности долота от окисления. Долото было предва­ рительно нагрето до 700—750° и очищено от окалины. Трубки плавились при 1500°; сплав же имел вид вязкой массы, так как он плавится при 3000°.

и погружали в закалочную ванну с проточной водой на глу­ бину 100—150 мм. Температура воды была 15—20°. Закалка, следовавшая сразу же после наплавки, обеспечивала лучшее сцепление твердого сплава со сталью.

При бурении в скальных породах долота показали большую износоустойчивость (табл. 41).

На Бакальских рудниках испытывали сталинит, вокар и сор­ майт. Наплавку производили на холодные и нагретые долота (рис107,6). В том и другом случаях долота после наплавки нагревали до 1100°; головки проковывали на станке, а потом снова нагревали и закаливали в воде. Продолжительность на­ плавки одного долота составляла 25—30 мин., расход твердого сплава — 40—110 г.

215

Таблице 4)

Сравнительная стойкость долот в зависимости от зернистости твердого сплава

формы диаметром 200 мм и с углом приострения лезвия 120°. При высоте подъема 55 см и 54—56 ударах в минуту изменяли

о

вес бурового снаряда от 580 до 680 кг. Одновременно рядом работали два буровых станка: с долотом, наплавленным твер­ дым сплавом, и с обычным долотом.

Результаты опытов (они приведены в табл. 42) показали, что долота, наплавленные твердыми сплавами в горячем со­ стоянии, более устойчивы. У долот, наплавленных в холодном состоянии, часто происходило выкрошивание сплава (до 40% долот).

Опытные работы с долотами, наплавленными твердыми спла­ вами, проводились также на Естюнинском руднике Высокогор­ ского рудоуправления, Бакальских рудниках и 1-м Северном руднике Полуночного рудоуправления по единой технологии Всесоюзной конторы технической помощи по применению твер­ дых сплавов и Магнитогорским горнометаллургическим инсти­ тутом. При этом для увеличения толщины наплавляемого слоя

216

Таблица 42

Сравнительная стойкость долот в зависимости от марки твердого сплава

Расход дилот на 1 пог. м скважины, шт.

на долотах при температуре 700—800° (после ковки и замеров их шаблонами) в разных направлениях кузнечным зубилом нарубали канавки глубиной 2,5 мм. Наплавку производили рэлитом ТЗ (с зернистостью 60—80 меш) в пламени газовой

Рис. 108. Схема нарубки канавок и наплавки долот твер­ дыми сплавами:

а — для крепких, средней абразивности пород: б —для весьма абразивных и крепких пород

горелки с избытком ацетилена. Наплавляли два слоя: первый — на канавки, второй — на весь участок (рис. 108). После наплавки долото нагревали в электродно-соляной ванне до 800—830°, а затем охлаждали в закалочной ванне.

217

Глава VI

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ УДАРНО-КАНАТНОМ БУРЕНИИ

§ 1. УХОД ЗА СТАНКАМИ

За станком ударно-канатного бурения, как и за любым оборудованием, требуется тщательный уход. Рабочие, обслужи­ вающие станок, ежесменно обязаны:

очищать и обтирать станок;

осматривать основные части станка и двигателя, а также крепление всех разъемных соединений;

проверять действие рукояток управления, тормозов, рубиль­ ников, пускателей;

проверять и удалять неисправности в защитных огражде­ ниях;

регулировать тормозные колодки, фрикционные муфты; проверять натяжение, осматривать ремни, канаты, шарнир­

ные цепи, места их сращивания и крепления.

Смазка трущихся частей станка производится периоди­ чески в сроки, предусмотренные инструкцией завода-изготови­ теля. Количество смазки должно обеспечивать непрерывное смазывание трущихся поверхностей в течение всего времени работы механизмов. При ручной заливке рекомендуется при­ менять масленки с нажимной кнопкой, дающей возможность регулировать количество смазки.

Отверстия, служащие для заливки масла, должны быть снабжены специальными колпачками для защиты от грязи и пыли. В заливочные отверстия, если позволяют размеры, сле­ дует закладывать войлочную набивку — она обеспечивает рав­ номерную подачу жидкой смазки.

Все подшипники скользящего трения основных механиз­ мов — ударного, подъемного и желоночного — смазывают в на-

219