¿A qué fuerzas estará sometida la varilla de perforación durante el proceso de perforación de roca?
La biela roscada también se denomina varilla de perforación de conexión, varilla de perforación hidráulica, varilla de perforación hidráulica, varilla de perforación pesada y varilla de perforación de conexión roscada. Es un dispositivo de conexión entre el taladro de roca, el adaptador de vástago y la broca. Transmite el trabajo de impacto y el par de rotación del taladro de roca hidráulico al cabezal de perforación de conexión roscada para romper la roca. A continuación, analizaremos en profundidad las diversas fuerzas a las que se somete la varilla de perforación durante el proceso de perforación de roca para revelar su principio de funcionamiento e importancia.
1 Esfuerzo de compresión axial y esfuerzo de tracción
Al realizar operaciones de perforación de roca, el pistón hidráulico de alta frecuencia y alta potencia del taladro de roca generará una fuerza de impacto, que actúa sobre el adaptador de vástago y se transmite a la varilla de perforación a través del extremo roscado del adaptador de vástago, y luego se transmite al cabezal de perforación a través de la varilla de perforación, y finalmente el cabezal de perforación actuará sobre la roca. Después de que la roca impacta, se generará una fuerza de reacción, y esta fuerza de reacción se transmitirá de regreso a la varilla de perforación a través del cabezal de perforación, lo que hará que la varilla de perforación se someta a una tensión de compresión axial y una tensión de tracción durante el proceso de perforación de roca. Esta tensión prueba la resistencia y la estabilidad de la varilla de perforación.
2 Esfuerzo de flexión
Dado que la varilla de perforación es delgada, factores como las irregularidades, su propio peso, el empuje axial y la fuerza de impacto del taladro de roca pueden hacer que se doble y se deforme. Esta deformación por flexión provocará una transmisión no lineal de la energía de impacto, lo que hará que la varilla de perforación se someta a una tensión de flexión durante el proceso de perforación de roca.
3 Esfuerzo de torsión
Durante el proceso de perforación de rocas, el conjunto de la herramienta de perforación (que incluye el adaptador de vástago, la varilla de perforación, el manguito de conexión y el cabezal de perforación) es impulsado y girado por la parte giratoria de la perforadora de rocas. Durante el proceso de rotación, la varilla de perforación debe superar varias resistencias rotacionales y, por lo tanto, está sujeta a tensión de torsión. Esto requiere que la varilla de perforación tenga suficiente resistencia a la torsión para garantizar su estabilidad y durabilidad durante el proceso de perforación de rocas.
4 Fricción de la pared del pozo y la escoria de roca, y socavación y corrosión del agua de escoria
Durante el proceso de perforación de rocas, la varilla de perforación también estará sujeta a la fricción de la pared del pozo y la escoria de la roca, así como a la erosión y corrosión del agua de escoria. Estos factores externos causarán desgaste y corrosión en la superficie de la varilla de perforación, lo que afectará su vida útil y rendimiento.
5 Operaciones especiales de las barras de perforación durante la perforación de rocas
Durante el proceso de perforación de roca, el operador también puede encontrarse con algunas situaciones especiales, como el uso de la barra de perforación para hacer palanca en los anclajes, voladuras de superficies lisas, atascamiento de la broca, extracción y extracción de la broca y perforación en vacío. Estas operaciones especiales plantearán mayores requisitos en el rendimiento integral de la barra de perforación. Por ejemplo, durante el proceso de palanca en los anclajes, la barra de perforación debe soportar una mayor tensión de flexión y torsión; durante la voladura de superficies lisas, la barra de perforación debe soportar el impacto de altas temperaturas y altas presiones; cuando la broca se atasca o se extrae, la barra de perforación debe soportar una mayor tensión de tracción.
