Method for calculating the parameters of the rotary-impact mechanism

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Modern rotary-impact mechanisms for the destruction of solid and frozen soils have a bulky and complex design. The development of a method for improving the rotary-impact mechanism construction allows solving the problem of reducing the energy intensity of the soil destruction process. The algorithm of the geometrical parameters determination of the rotary-impact mechanism is scientifically substantiated on the basis of the modern technical solutions' analysis of drilling rigs and physical bases of the drilling tool interaction with the soils of various difficulty categories. An analytical method with the use of modern computer technology, fundamental provisions of theoretical mechanics and strength theory are applied in theoretical and experimental research. The scientific innovation of the research involves a theoretically and experimentally verified method of basic engineering parameters selection for a fundamentally new rotary-impact mechanism (patent No. 2232858 of the Russian Federation) depending on the drill bit types. The proposed method for evaluating the resistance features of structural elements allows determining the P value of the non-destruction force to provide a safe impact on the groove base during drilling tool operations.

About the authors

Lyubov A. Sladkova

Russian University of Transport

Author for correspondence.
Email: rich.cat2012@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-6786-0386
SPIN-code: 9088-6547
Scopus Author ID: 6128880

Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Ground Transportation and Technological Means Department, Russian University of Transport

Russian Federation, Moscow

Dmitriy I. Skripnikov

Russian University of Transport

Email: dimaskrip@mail.ru

Graduate Student of the Ground Transportation and Technological Means Department

Russian Federation, Moscow

References

  1. Anisimov V. S., Makushkin D. O., Kagan I. L. Samokhodnyye buril′no-kranovyye mashiny [Self-propelled drilling and crane machines]. Moscow, 1982. 208 p. (In Russ.).
  2. Dmitriyev N. V., Zuykov A. I., Gerasimov V. A. Gornyye i vzryvnyye raboty v energeticheskom stroitel′stve [Mining and blasting works in energy construction]. Moscow, 1992. 287 p. (In Russ.).
  3. Issledovaniye mashin dlya svaynykh i burovykh rabot [Research of machines for piling and drilling operations] / Ed. by A. S. Golovachev. Moscow, 1987. 151 p. (In Russ.).
  4. Rastegayev I. K. Mashiny dlya vechnomerzlykh gruntov [Machines for permafrost soils]. Moscow, 1986. 216 p. (In Russ.).
  5. Patent 2232858 Russian Federation, IPC E21B 1/12. Mekhanizm udarnogo deystviya [Percussion mechanism] / Sladkova L. A., Petrov A. N., Artyukh N. V., Sladkov V. A., Petrov V. A., Fedoseyev V. V. No. 2002128948. (In Russ.).
  6. Chechenkov M. S. Sovremennyye sposoby razrabotki prochnykh gruntov [Modern methods of strong soil excavation]. Leningrad, 1980. 125 p. (In Russ.).
  7. Rastegayev I. K. Tekhnologiya i mekhanizatsiya rabot po stroitel′stvu svaynykh fundamentov na vechnomerzlykh gruntakh [Technology and mechanisation of construction of pile foundations on permafrost soils]. Leningrad, 1980. 128 p. (In Russ.).
  8. Zhukov I. A. Nauchno-metodicheskiye osnovy opredeleniya fiziko-mekhanicheskikh svoystv gornoy porody pri issledovanii razrusheniya khrupkikh sred udarom [Scientific and methodological basis for determining physical and mechanical properties of rocks in the investigation of brittle fracture by impact]. Naukoyemkiye tekhnologii razrabotki i ispol′zovaniya mineral′nykh resursov. Science-Intensive Technologies for the Development and Use of Mineral Resources. Novokuznetsk, 2009. P. 96–100. (In Russ.).
  9. Dobroborskiy B. S. Teoreticheskiy analiz raboty udarnogo mekhanizma pnevmaticheskogo molotka sistemy «korpus-udarnik» [Theoretical analysis of a pneumatic hammer impact mechanism of the «body-drummer»]. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya. Modern Problems of Science and Education. 2014. No. 4. EDN: STRNBB. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=13930 (accessed: 25.09.2024). (In Russ.).
  10. Zelenin A. N., Balovnev V. I., Kerov I. P. Mashiny dlya zemlyanykh rabot [Earthmoving machines]. Moscow, 1975. 423 p. (In Russ.).
  11. Nedorezov I. A. Progressivnyye metody razrabotki merzlykh gruntov [Progressive methods of frozen ground extraction]. Moscow, 1969. 45 p. (In Russ.).
  12. Kakhimov B. A., Samokhin M. S. Rezhushchiy burovoy instrument (Raschet i proyektirovaniye) [Cutting drilling tools (calculation and engineering)]. Moscow, 1976. 168 p. (In Russ.).
  13. Alekseyeva T. V., Artem′yev K. Dorozhnyye mashiny. Chast′ 1. Mashiny dlya zemlyanykh rabot [Road machines. Part 1. Earthmoving machines]. Moscow, 1972. 504 p. (In Russ.).
  14. Ivanov M. N. Detali mashin [Machine details]. Moscow, 1991. 385 p. (In Russ.).
  15. Spravochnik mashinostroitelya [Mechanical engineering handbook] / Ed. by N. S. Acherkan. In 6 vols. Moscow, 1963. Vol. 1. 592 p. (In Russ.).
  16. Yenokhovich A. S. Spravochnik po fizike i tekhnike [Handbook of physics and technology]. Moscow, 1989. 224 p. (In Russ.).
  17. Sklyarova A. A. Issledovaniye vliyaniya konstruktivnykh parametrov na oblast’ ratsional’nogo primeneniya mashiny gorizontal’no napravlennogo bureniya v zadannoy sisteme ogranicheniy [Studying the influence of design parameters on the area of rational application of a horizontal directional drilling machine in a specified system of constraints]. Transportnoye, gornoye i stroitel’noye mashinostroyeniye: nauka i proizvodstvo. Transport, Mining and Construction Engineering: Science and Production. 2024. No. 24. P. 68–73. doi: 10.26160/2658-3305-2024-24-68-73. EDN: YOQVOG. (In Russ.).
  18. Martyuchenko I. G., Zenin M. I. Vzaimodeystviye vintovoy lopasti burovogo instrumenta s merzlym gruntom [Interaction of a helical blade of a drilling tool with frozen ground]. Vestnik SibADI. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2020. Vol. 17, no. 2 (72). P. 162–171. doi: 10.26518/2071-7296-2020-17-2-162-171. EDN: BNAWTO. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».