Lecture 5
- 1. ПРОЦЕСС
СЭДЭВ №5 Эргэлтэт өрөмдлөг
(Rotary drilling)
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
ИЛ УУРХАЙН
- 2. ЭРГЭЛТЭТ ӨРМИЙН ХОШУУНЫ ТОВЧ
ҮҮСЭЛ, ГАРАЛ
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
20-р зууны эхэн үе хүртэл загасны сүүл
(Бүдүүвч 10.1) хэлбэрийн загвартай өрмийн
хошуугаар худаг өрөмддөг байжээ.
- 3. эргэлтэд дарах хүч өгөхөд
цооногийн ёроол хэсгийн чулуулгийг тэр
чигээр нь хусч явагддаг байв. Энэ нь
зөөлөн чулуулагт сайн ажилладаг бол
харин хатуу чулуулагт өрмийн хошууны
элэгдэл өндөр, нэвтрэлтийн хурд удаан
байв. 1907 онд Walter Benona Sharp
болон Howard R.Hughes, Sr. нар Goose
Greek болон Pierce Junction, Texas
газруудад газрын тосны цооног өрөмдөх
туршилт хийсэн бөгөөд хоёр цооног
хоёулаа хатуу чулуулагтай учирсан тул
туршилтыг зогсоов.
Өрмийн
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 4.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Үр дүнд нь тэд эргэлтэт өрөмдлөгийн хошууг
хөгжүүлэх боломжийг бодож эхэлсэн. Эцсийн
эцэст Hughes загвар болон бүтцийг нь гаргаж
Sharp болон J.S.Cullinan нар загварын дагуу
бүтээсэн бөгөөд үүнийг Sharp болон Hughes-ийн
өрмийн хошуу (Бүдүүвч 10.2-10.4) гэж нэрлэв.
- 6.
1912 онд Sharp нас барж түүний хувьцаа
Hughes-т шилжин Hughes Tool Company болов.
Hughes-н патентийн бичиг баримт дээр
бичсэнээр энэ өрмийн хошуу нь өмнөх загасан
сүүл хэлбэрийн хошууг бодвол нэлээд олон
төрлийн үйл ажиллагаагаар чулуулгийг
өрөмддөг гэж 1916 онд бичиж үлдээсэн байдаг.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Цаашлаад 1908 онд тэд Техасын Хоустонд
өрмийн хошууны үйлдвэрээ байгуулж SharpHughes Tool Company гэж нэрлэн хувьцааны
50
хувийг
Hughes
загвар
бүтцийг
боловсруулсанаараа эзэмшиж үлдсэн 50 хувийг
Sharp болон Cullinan нар хуваан эзэмшсэн.
- 7.
Бүдүүвч 10.5-д Sharp болон Hughes-н конусан
ажиллагаанд бэлэн болсон байгааг харж байна.
хошуу
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 8.
Хэдэн жилийн турш сайжруулалтыг хийж
ирсэн бөгөөд 1924 онд том холхивчтой, зузаан
шүдтэй өөртөө өрмийн нунтаг цэвэрлэгчийг
агуулсан шинэ конус хошууг (бүдүүвч 10.6)
танилцуулжээ.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 9.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
1926 онд бөмбөлөг болон өнхрүүлэг үрэлтийн
эсрэг
холхивчыг
тослох
шингэнийг
танилцуулжээ.
1929
онд
фольфрамын
карбидаар огтлогч шүдийг бүрснээр хошууны
ашиглагдах хугацаа уртассан юм. 1934 онд 3
конусан хошууны (бүдүүвч 10.7) патентыг авах
асуудлыг дэвшүүлэн тавьжээ.
- 11.
1949 онд тэсэлгээний цооногийн эргэлтэт
өрөмдлөгт агаарыг өрмийн нунтагийг дээш
гаргахад ашигласан өрмийг таницуулжээ.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Үүнээс шалтгаалж устай холбоотой маш олон
сөрөг нөлөөллийг арилгасан юм.
Бэлэн байдал буюу усны олдоц
Хөлдөх
Тээвэрлэх
Усыг зайлуулах гэх мэт.
- 13. ЧУЛУУЛГИЙГ ӨРӨМДӨХ АЖИЛЛАГАА
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Бүдүүвч 10.13-т цооногийн амсараас
цооногийн ероолд байгаа огтлогч
хошууг дээрээс харуулсан схем зураг
байна. Огтлогч элементтэй 3 конус нь
өрмийн штангийн дор цооногийн
дагуу доод талд нь эргэлдэх хөдөлгөөн
хийнэ.
Тэнхлэгийн
дагуу
дарах хүчийг хошуунд
өгөхөд
огтлогч
элемент
тус
бүр
гадаргуун доод хэсэгт
хүрч
нэвтрэх
ажиллагаа эхэлнэ.
- 14. Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Бүдүүвч
10.14
шарошкин өрмийн
хошууны
нэг
конусын
босоо
зүсэлтийн схемыг
харуулсан байна.
- 18.
Бүдүүвч 10.25-д гинжит явах ангитай өрмийн
суурь машины гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг
харуулсан байна.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 19. Дээрх зурагт дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг
заасан байна.
A: Цамхаг
B: Штанг баригч
C: Тоосонцор, нунтаг цуглуулагч систем
D: Эргэлт өгөгч / Редуктор
E: Өрөмдлөгийн турба
F: Өрмийн хошуу
G: Кабин
H: Кузов
I: Урд хойд тэнцвэржүүлэгч
J: Явах анги
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 20. Бүдүүвч 10.26-д өрмийн машины ажиллагааг
дүрслэн харуулав.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 22.
Өрмийн машин өрөмдлөгө хийх хэсэгт шилжин
байрласан байх. Энэ нь өмнө үзэж байснаар
өрөмдлөгийн схемийн сонголтоор тодорхойлогдоно.
Цамхаг нь босоо байрлал хүртэл өргөгдөнө. Хэрэв
богино зайд шилжих бол цамхагийг босоо
байрлалтайгаар
нь
шилжинэ.
Цамхаг
нь
өрөмдлөгийн механизмуудыг дэмжигч болно.
Өрмийн машин нь хөндлөн чиглэлд тэнцвэртэй
байрлах ба цооног нь тодорхой өнцөгөөр босоо
чиглэлд өрөмдөгдөнө. Өрөмдлөгийн үед явах эд
анги газраас хөндийрч болно.
Өрөмдлөгийн ажил нь мушгих хүч болон өндөр
даралтаар доош дарах хүчээр газрын гүн руу
эргэлдэж буй хошуун дээр үйлчилсэнээр явагдана.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Өрөмдлөгийн процессын үндсэн ажиллагааг Martin
(1982) тайлбарлахдаа:
- 23. Цооногийн гүн ирсэхэд өрмийн хошуун дээр
бэхлэгдсэн турба дээр тодорхой хэмжээний
урттай турба нэмж залгана.
Өрмийн
хошууны ажиллагаагаар үүссэн
нунтагийг өндөр хурдтай агаарыг турбаны
дундуур шахах байдлаар цооногоос гаргана.
Нунтаг нь өрөмдлөгийн турба болон цооногий
хананы хоорондох зайгаар дээш туугдан
нунтаг цуглуулах системд хүргэгдэнэ.
Цооног хүссэн гүн хүртэл өрөмдөгдсөн үед
өрмийн хошууг турбаны хамт аажимаар
сугалан гаргана. Үүнээс цааш дараагийн
өрөмдлөгийн цэг дээр шилжин байрлана.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 24. Үүнийг гүйцэтгэх олон төрлийн үйлдлийг
гүйцэтгэх янз бүрийн арга зам бий. Үндсэн
системийн бүрэлдэхүүн хэсгийг авч үзвэл:
Тулгуур арал
Явах ангийн систем
Эргэлт үүсгэх систем
Доош дарах болон өргөх систем
Нунтаг зайлуулах систем
Цамхаг болон турба баригч систем
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 25.
Хөдөлгөөний чадвар нь цооног хооронд явахад
зарцуулагдах хугацаагаар тогтоогдох бөгөөд
үүнийг гараар зөөвөрлөх хугацаа гэнэ.
Маневрлах чадвар гэдэг нь яг байрлалаа олж
байрлах чадварыг хэлнэ.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Эргэлтэт өрөмдлөгийн тоноглол нь гинжит
болон дугуйт явах ангиар механикжсан
байдаг.
- 26.
Өөр нэгэн чухал зүйл бол хүссэн байрлал дээр
өрөмдлөгө хийх үед ямар нэгэн гажилт
хэлбэлтийг хамгийн бага байлгах явдал юм.
Гажилт гарч болох зарим эх үүсвэрүүд нь:
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Байрлалын нарийвчлал
Газрын төрөл (чулуулгийн бүтцийн баримжаа,
төрх, олон төрлийн хатуулагтай байх)
Өрөмдлөгийн тоноглол
Тоног төхөөрөмжийн өнцгийн градус
Өрөмдөлгийн ажилтны чавдар
- 27.
Цахилгаан өрөм нь дизель-гидравлик өрмийг
бодвол завсар үйлчилгээ болон ажиллагааны
зардал хямд байдаг.
Харин дизель-гидравлик өрмийн давуу тал нь
цахилгааны кабель шугамгүйд оршдог бөгөөд
энэ нь түүнд ямар ч орон зайд уян хатан
тогтмол ажиллана. Ямар нэгэн кабель шугам
залгаж салгана гэсэн асуудал байхгүй.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Эргэлтэт өрөмдлөгийн тоноглолын анхдагч
хөдөлгүүр нь голдуу цахилгаан эсвэл дизельгидравлик байдаг. Томоохон шинжит явах
ангитай AC болон DC гүйдлийн системүүдийг
аль алиныг нь өндөр чадлын системд
хэрэглэдэг.
- 28. Хөдөлгүүрээс гарах хүч нь доорх зүйлүүдэд
зарцуулагдана.
Уурхайн талбайгаас нөгөө талбайд
шилжүүлэхэд
Тэнцвэржүүлэгч болон өрмийн цамхагийг
өргөх ажиллагаа
Тэнхлэгийн даралт
Өрмийн хошууг эргэлдүүлэх
Өрмийн хошууг өргөх
Компрессорыг ажиллуулах
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 29.
Тэнцвэржүүлэх, цамхагийг өргөх буулгах,
турба баригч систем нь гидравлик цилиндрээр
ажиллана. Ихэнхи өрмийн хошуунд дарал өгөх
систем нь гидравлик цилиндрийн байдаг.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 30.
PR = 2πRT
Үүний:
PR = эргүүлэгч хүч (in-lbs/min)
R = Эргэлдэх хурд (эргэлт/мин)
T = Мушгих момент (in-lbs)
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Цооногийг тодорхой диаметртэй чулуулагт
өрөмдөх үед шаардагдах хүч нь 2 хэсгээс
тогтоно.
Эхнийх
хэсэг
бол
эргүүлэгч
хөдөлгүүрийн хүч (PR) нь эргэлдэх хурд (R) ба
мушгих
момент
(T)
пропорциональ
хамааралтай байна.
- 31. Хоёрдох хэсэг бол нэгдсэн өгөлтийн хүч (PF) нь
тэнхлэгийн даралт (PD) болон өрөмдлөгийн
хурдтай (P) пропорциональ хамааралтай
байна.
PF = PDP = PdDP
PF = өгөлтийн хүч
PD = Тэнхлэгийн даралт
Pd = хошууны диаметр нэгж урт
(inch)/тэнхлэгийн даралт
D = цооногийн диаметр (in.)
P = өрөдлөгийн хурд (in/min)
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 32. Хэрэглэгдэх нийт хүч (PT) тэгвэл:
PT = PR + PF = 2πRT + PdDP болно.
Шаардагдах мушгих момент нь өрөмдлөгийн
шүднээс хамаарна. Хатуу чулуулагт энэ нь
жижиг байх ба зөөлөн чулуулагт том байна.
Өрөмдлөгийн үед хүчний ихэнхи
хэсэг нь
цооногийг цэвэрлэх компрессор болон эргэлдэх
хөтлүүрт зарцуулагдана.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
- 33. Тэсэлгээний
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
өрөмдлөгийн машин нь
хошуунд эргэлтийг дээрээс дамжуулдаг
бөгөөд
үүнийг
араа,
гидравлик,
цахилгаан моторын тусламжтайгаар
гүйцэтгэнэ.
Бүх
хөтлүүр
цамхагт
штангны
дагуу
дээрээс
доош
тоноглогдсон байх бөгөөд шинэ штанг
залгах шаардлагатай үед штангны дээд
талаас шинээр залгана. Энгийн эргэлтэт
өрмийн дундаж хурд 30-150 rpm байх
бөгөөд ихэнхи зөөлөн чулуулагт 150 rpm
байна.
- 35.
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
Өрмийн хошуунд ирэх тэнхлэгийн даралт буюу
доош дарах систем нь өрмийн машины жинг
ашиглана. Ихэнхи өрмийн 50-60 хувийн
жинтэй тэнцүү хэмжээний дарах хүчээр
хошуунд даралт үзүүлдэг байна.
- 36.
Тодорхой өнцөгөөр өрөмдөх нь:
Доголын нурууны эвдрэл үүсгэхгүйн тулд
Босго үүсгэхгүй байх нөхцөл
Сайн бутлагдлын зэрэг
Дуу чимээ болон чичиргээг багасгах
Course instructor - Khatanzorig.E (Mining
engineering school)
