Kūginio gręžimo strypo korpusas, koto petys ir petys gręžimo metu bus pažeisti arba sulaužyti. Įprasta kūginio gręžimo strypo nuovargio lūžimą 200–400 mm prieš koto petį vadinti „normaliu gedimu“, o lūžimą arba trapumą kitose vietose – „nenormaliu gedimu“. Kai išorinės jėgos veikiama jėga pasiekia tam tikrą vertę, įvyksta natūralus įvykis, žinomas kaip lūžis, dėl kurio du gretimi metalo gabalai atsiskiria vietoje arba per visą sekciją. Faktinėje inžinerijoje vietinis metalinės medžiagos lūžis vadinamas įtrūkimu, o visiškas metalinės medžiagos plyšimas paprastai vadinamas lūžiu.
Kūginių gręžimo strypų gamybai ir uolienų gręžimui įtakos turi įvairūs sudėtingi elementai, o lūžimo priežastys yra įvairios. Cheminė žaliavų sudėtis, valcavimo būsena, gamybos procedūra, geometrinė struktūra, paviršiaus kokybė, mechaninės savybės, mikrostruktūra ir taikomos uolienų gręžimo sąlygos, taip pat makroskopinės ir mikroskopinės lūžių charakteristikos dažnai reikalauja išsamios mokslinės analizės. Kokios yra kūginio gręžimo strypo nuovargio lūžio ypatybės?
Makroskopiškai: 1. peties šaknies lūžis blauzdoje
lūžių ypatybės
Išsiskiria dvi savybės: pirmoji yra nuovargio lūžis su daugybe jį supančių nuovargio šaltinių taškų. Kito lūžio šaltinis, kuris yra trapus, pirmiausia yra kampe.
Priežastis
1. Blauzdos peties perėjimo lanko spindulyss
Dėl staigaus blauzdos pečių dalies geometrinės formos pasikeitimo šaknyje įtempių koncentracija tiesiog vyksta šalia pereinamojo lanko.
2. Kalimo kokybė
Blauzdos mentės šaknų tarnavimo trukmę labai įtakoja kalimo kokybė. Kaitinamas iki tam tikro laipsnio, pelėsis praranda kietumą ir vietiškai deformuojasi.
3. Terminio apdorojimo procesas
Indukcinis kaitinimas ir normalizavimas turėtų būti atliekamas po kalimo, kad būtų uždarytas „metalurginis tarpas“, kurį paliko kalimo blauzdos mentė. Kaitinant blauzdos peties šaknyje ir priekyje atsiras žemos temperatūros sritis, kad didžioji dalis neperkaistų. Tokio normalizavimo proceso metu susidaro aukštos temperatūros aplinka. Tiek takumo taškas, tiek normalus atsparumas lūžiams mažėja mažėjant kietumui, o tai sudaro sąlygas trapiam normaliam lūžimui.
4. Uolienų grąžto besisukančios įvorės kokybė
Besisukanti uolienų grąžto įvorė yra silpnoji vieta. Vidinė šešiakampė rankovės anga turi didelį po dėvėjimosi dydį, ypač po ilgo naudojimo. Tačiau uolienų grąžto besisukančioje movoje yra tiesus, o ne apvalus vidinis nusklembimas ir, pakartotinai atsitrenkęs į koto peties šaknį, jis ne kartą perpjauna dvi pereinamojo lanko puses į aštrius įdubimus. Dėl šios įdubos dar labiau padidėja streso koncentracija.
2. Sulaužytas blauzdos peties vidurys
Lūžių charakteristikos
Paprastai lūžis blauzdos peties viduryje yra vidinis nuovargio lūžis. Lūžis lygus.
Priežastis
1. Staigus vidinio angos skersmens pasikeitimas
Formuojant koto petį, pirmiausia atsiranda laisva deformacija, o vidinės skylės kūginio gręžimo strypo skersmuo didėja didėjant išoriniam koto mentės skersmeniui. Tada, kai suardoma metalinė dalis paliečia vidinę formos ertmės sienelę, metalo srautas į išorę tampa kliūtimi ir pasikeičia į vidinės skylės kryptį su mažesniu pasipriešinimu, todėl sienelės storis sutirštėja ir sumažėja vidinis skylės skersmuo.
2. Dėl silpno vidinio vamzdžio tvirtinimo prie pagrindo plieno vidinė skylė įgauna trimito formą.
Gręžimo metu kūginio gręžimo strypo koto peties centre susidaro „išsiplėtusi“ skylė dėl vietinio įdėklo vamzdžio iškrypimo. Dėl „išsiplėtusios“ vandens angos lengva sutelkti didelius įtempius, o tai, kartu su dekarbonizacijos sluoksniu ant vidinės pagrindo sienelės, sumažins nuovargio stiprumą. Nuovargio plyšio šaltinis susidaro veikiant tempimui (spaudimo) įtempimui, kuris radialiai plinta į matricinį plieną.
