Частота вращения бурения коронами с твердосплавными резцами.

Функциональная зависимость скорости бурения от параметров режима бурения (V_м. = К_р.. · К_пор.. · С_ос. · n) действительна при условии h_об. = Const. Скорость бурения прямо пропорциональна частоте вращения буровой коронки. Однако эта зависимость, как и зависимость от осевой нагрузки, имеет вполне определенный предел (рис.39 а).

а	б
Рис. 39

Наличие четкого предела рациональной частоты вращения при бурении коронками с твердосплавными резцами в скальных породах, особенно в породах повышенной твердости (VII – VIII категории по буримости) объясняется тем, что твердый сплав имеет низкую теплопроводность (в 3 – 4 раза меньше чем у алмаза). Работа сил трения при движении резца по породе практически полностью переходит в тепло и количество тепла в единицу времени прямо пропорционально скорости движения резца. Чем быстрее вращается коронка, тем больше тепла выделяется на режущей кромке резцов, а промывочная жидкость омывает и охлаждает только верхнюю открытую часть тела резца. Режущая кромка, погруженная в породу, жидкостью не охлаждается и из-за низкой теплопроводности твердого сплава тепло не успевает уходить через тело резца, режущая кромка резца раскаляется и буквально «сгорает». Критическое значение скорости движения твердосплавных резцов, после которой резцы начинают сгорать по опытным данным составляет V_окр = 1,4 -1,5 м/сек. В зависимости от диаметра коронки это составит от 100для больших диаметров до 500 об/мин - для малых диаметров коронки. Рис. 39 б.

При бурении в мягких породах трение меньше и верхний предел увеличения скорости бурения с ростом частоты вращения резцов зависит от возможности потока очистного агента выносить частицы разрушенной породы, т.е. при высоких оборотах коронки может происходить «зашламование» забоя и снижение скорости бурения. Для бурения в таких породах рекомендуется более высокая окружная скорость

V_окр. = 2,0 – 2,5 м/сек ( 300 – 750 об/ мин).

В скальных трещиноватых породах, где за счет ударов при прохождении через трещины могут скалываться твердосплавные резцы, рекомендуется снижать частоту вращения на 30 – 50% по сравнению с рекомендованной для монолитных пород. Также рекомендуется снижать частоту вращения при бурении в сильноабразивных породах, где, чем вывшее скорость движения резцов, тем интенсивнее идет истирание режущей кромки резца.