高速旋沖鉆磨水泥塞提速機理及效率研究

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高速旋沖鉆磨水泥塞時，高速的旋轉(zhuǎn)切削與高頻的軸向沖擊相結(jié)合，能夠顯著提高鉆磨水泥塞效率，但對其提速機理尚不夠明晰。建立了PDC齒高速旋沖切削水泥塞模型，揭示了其提速機理，研究了鉆頭轉(zhuǎn)速、沖擊幅值及沖擊頻率對切削水泥塞效率的影響規(guī)律。結(jié)果表明：高速旋沖切削作用下水泥塞內(nèi)部應力沿著切削方向和其斜下方延伸更遠，水泥塞更易萌生和發(fā)展裂紋，產(chǎn)生塊狀巖屑，形成破碎坑，有效增加PDC齒吃入深度，從而提高PDC齒切削水泥塞效率；隨著轉(zhuǎn)速的增加，水泥塞破碎體積呈線性增長趨勢，PDC齒對應的水平切削力增大，且波動更為劇烈，但破碎深度呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，當轉(zhuǎn)速為150 r/min時破碎深度最大；沖擊幅值的增大能夠有效提高切削水泥塞效率，減小PDC齒的水平切削力；水泥塞破碎效率隨著沖擊頻率的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，最佳頻率為400 Hz。（剩余11840字）