హార్డ్ రాక్ డ్రిల్లింగ్ కోడ్‌ను ఛేంజింగ్ చేయడం: గేమ్-చేంజింగ్ DTH టెక్నాలజీ.

నిర్మాణ ప్రాంతం యొక్క భౌగోళిక పరిస్థితుల ప్రకారం, డ్రిల్ రిగ్‌లు సాధారణంగా ఉపయోగించే నాలుగు ప్రధాన డ్రిల్లింగ్ పద్ధతులు ఉన్నాయి, వీటిని చిత్రం 1లో చూపబడింది.

a. వాయు లేదా హైడ్రాలిక్-ఆధారిత రోటరీ హెడ్‌లు ఇంపాక్ట్ పరికరాలతో కలిపి భ్రమణ మరియు ఇంపాక్ట్ శక్తిని పైభాగం ద్వారా ప్రసారం చేస్తాయి.డ్రిల్ పైపు, డ్రిల్ పైపులోని షాక్ తరంగాల ద్వారా డ్రిల్ బిట్‌కు శక్తిని అందిస్తుంది. ఈ పద్ధతి చిన్న వ్యాసం మరియు నిస్సార లోతులకు పరిమితం చేయబడింది మరియు సాధారణంగా క్వారీలు, నిర్మాణ ప్రదేశాలు మరియు భూగర్భ మైనింగ్ కార్యకలాపాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.

బి.డౌన్-ది-హోల్ (DTH) సుత్తులు డ్రిల్ స్ట్రింగ్ దిగువన ఉన్నాయి. సంపీడన గాలి డ్రిల్ స్ట్రింగ్ ద్వారా DTHలోకి ప్రవేశిస్తుంది, పిస్టన్‌ను పరస్పర కదలికలో నడుపుతుంది, ఇది డ్రిల్ బిట్‌ను నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది, ప్రభావ శక్తిని రాతికి బదిలీ చేస్తుంది. ఈ వ్యవస్థ కనీస విద్యుత్ నష్టాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ముఖ్యంగా లోతైన రంధ్రాలు, సరళ రంధ్రాలు మరియు మధ్యస్థ-గట్టి రాళ్లకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.

సి.రివర్స్ సర్క్యులేషన్ (RC) డ్రిల్లింగ్డ్రిల్ బిట్ ముఖం నుండి రాతి నమూనాలను సేకరించి రవాణా చేయడానికి DTHని ఉపయోగిస్తుంది. పొడి మరియు కలుషితం కాని కోతలను DTH యొక్క మధ్య పైపు ద్వారా నమూనా సేకరణ పరికరంలోకి తీసుకువెళతారు, భౌగోళిక విశ్లేషణకు సిద్ధమవుతారు.

d. హైడ్రాలిక్ లేదా ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు నడిచే గేర్‌బాక్స్ ఒక భ్రమణ పవర్ హెడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, డ్రిల్ రిగ్ మరియు మందపాటి గోడల డ్రిల్ పైపుపై పైకి క్రిందికి కదిలే ఫీడ్ సిస్టమ్ ద్వారా మూడు-కోన్ డ్రిల్ బిట్‌కు తగినంత ఫీడ్ ఫోర్స్‌ను వర్తింపజేస్తుంది. ఈ పద్ధతి మృదువైన రాళ్లకు లేదా బలంగా అతుక్కొని ఉన్న గట్టి రాళ్లకు ఉపయోగించబడుతుంది.

 

1. DTH సూత్రాలు మరియు లక్షణాలు

DTH తో డ్రిల్లింగ్ చేయబడిన నిర్మాణాలు దాదాపుగా అన్ని అగ్ని శిలలు, రూపాంతర శిలలు మరియు మధ్యస్థ-కఠినమైన లేదా గట్టి అవక్షేపణ శిలలను కలిగి ఉండే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. హార్డ్ రాక్ మరియు కఠినమైన పొరలను డ్రిల్లింగ్ చేయడానికి DTH ముఖ్యంగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే హార్డ్ రాక్ పెళుసుగా ఉంటుంది. ఇంపాక్ట్ లోడ్ల కింద, పగుళ్లు ప్రత్యక్ష ఇంపాక్ట్ సైట్ వద్ద మాత్రమే కాకుండా విరిగిన జోన్‌ను కూడా సృష్టిస్తాయి, ఫలితంగా పెద్ద రాతి ముక్కలు ఏర్పడతాయి. అందువల్ల, స్వచ్ఛమైన రోటరీ డ్రిల్లింగ్‌తో పోలిస్తే డ్రిల్లింగ్ వేగం గణనీయంగా వేగంగా ఉంటుంది. చిత్రం 2 లోని మెకానికల్ మోడల్ ఇంపాక్ట్ రోటరీ డ్రిల్లింగ్ సమయంలో రాక్‌పై పనిచేసే వివిధ లోడ్‌లను వివరిస్తుంది.

                                                             

అదనంగా, DTH (డౌన్-ది-హోల్) డ్రిల్లింగ్ బోర్‌హోల్ విచలనానికి గురయ్యే నిర్మాణాలలో, అంటే బాగా అభివృద్ధి చెందిన బెడ్డింగ్ మరియు ఆకులు కలిగిన స్ట్రాటాలు లేదా అసమాన కాఠిన్యం మరియు అనేక పగుళ్లు ఉన్న రాతి పొరలలో చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. ఇది బోర్‌హోల్ విచలనాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది మరియు కంకర పొరలు మరియు బండరాళ్ల పడకల ద్వారా డ్రిల్లింగ్ చేయడంలో ఇబ్బందులను కూడా అధిగమించగలదు.

 

DTH డ్రిల్లింగ్ 19వ శతాబ్దం చివరలో అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు దీనికి ఒక శతాబ్దానికి పైగా చరిత్ర ఉంది. అనేక రకాల DTH డ్రిల్‌లు ఉన్నప్పటికీ, అవి ఒక సాధారణ లక్షణాన్ని పంచుకుంటాయి: ఇంపాక్ట్ మెకానిజం మరియు డ్రిల్ బిట్ రెండూ బోర్‌హోల్‌లో మునిగిపోతాయి, భ్రమణంతో కలిపి రాతిని విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి. ఇంపాక్ట్ ఫోర్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించే పరికరాలను వాటి డ్రైవింగ్ పద్ధతి ద్వారా న్యూమాటిక్, హైడ్రాలిక్, ఆయిల్ ప్రెజర్, ఎలక్ట్రిక్ మరియు మెకానికల్ రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.

 

ప్రసార సమయంలో ప్రభావ శక్తి గణనీయమైన నష్టాన్ని చవిచూస్తుంది మరియు ప్రభావిత భాగాలకు గణనీయమైన నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది కాబట్టి, సాధారణంగా లోతైన డ్రిల్లింగ్ కార్యకలాపాలలో పరికరాలు డ్రిల్ సాధనంతో బోర్‌హోల్‌లోకి ప్రవేశించడం అవసరం, తద్వారా అవుట్‌పుట్ ప్రభావ శక్తి నేరుగా డ్రిల్ బిట్ లేదా కోర్ బారెల్‌పై పనిచేస్తుంది. ఇది ప్రసార సమయంలో శక్తి నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది, శక్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు డౌన్‌హోల్ పరికరాల వైఫల్యాల సంభావ్యతను తగ్గిస్తుంది.

వాయు ఆధారిత DTH అని కూడా పిలువబడే న్యూమాటిక్ DTH, అనేక నిర్మాణ రకాలు మరియు వర్గీకరణ పద్ధతులలో వస్తుంది.

- పీడన రేటింగ్ ద్వారా: అధిక పీడనం, మధ్యస్థ పీడనం మరియు అల్ప పీడన రకాలు.

- మొత్తం నిర్మాణం ద్వారా: నాన్-త్రూ మరియు త్రూ రకాలు.

- వాల్వ్ ఆపరేషన్ సూత్రం ద్వారా: నియంత్రణ వాల్వ్ రకం, ఉచిత వాల్వ్ రకం మరియు హైబ్రిడ్ వాల్వ్ రకం.

- పిస్టన్ నిర్మాణం ద్వారా: సమాన వ్యాసం కలిగిన పిస్టన్, అసమాన వ్యాసం కలిగిన పిస్టన్ మరియు టెన్డం పిస్టన్ రకాలు.

- గాలి పంపిణీ రకం ద్వారా: వాల్వ్డ్ DTH మరియు వాల్వ్‌లెస్ DTH. వాల్వ్డ్ DTHని ప్లేట్ వాల్వ్, డిస్క్ వాల్వ్ మరియు స్థూపాకార వాల్వ్ రకాలుగా విభజించవచ్చు, అయితే వాల్వ్‌లెస్ DTHని సెంటర్ రాడ్ ఎగ్జాస్ట్ రకం, పిస్టన్ ఎయిర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ రకం మరియు పిస్టన్, సిలిండర్ మరియు సెంటర్ రాడ్ ద్వారా కంబైన్డ్ ఎయిర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్‌గా విభజించవచ్చు.

- హోల్ వాషింగ్ మరియు స్లాగ్ డిశ్చార్జ్ పద్ధతి ద్వారా: సెంటర్ హోల్ వాషింగ్, ఫ్రంట్ హోల్ వాషింగ్ మరియు సైడ్ హోల్ వాషింగ్.

2. ఇంపాక్ట్ మెకానిజం స్ట్రక్చరల్ స్కీమ్‌ల నిర్ధారణ

2.1 పిస్టన్ సెల్ఫ్-గ్యాస్ సప్లై నాన్-వాల్వ్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం

ఈ రకమైన ఇంపాక్ట్ మెకానిజం ప్రధానంగా పిస్టన్‌లోని గ్యాస్ మార్గాలను గ్యాస్ సరఫరా కోసం ఉపయోగిస్తుంది, ఫలితంగా అనేక గ్యాస్ ఛానెల్‌లతో సంక్లిష్టమైన పిస్టన్ నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది, ఇది పిస్టన్ బలం మరియు జీవితకాలం తగ్గిస్తుంది. అయితే, ఈ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం లోపలి మరియు బయటి సిలిండర్‌లను ఏకీకృతం చేస్తుంది, పిస్టన్ యొక్క ప్రభావవంతమైన పని ప్రాంతాన్ని పెంచుతుంది మరియు మెకానిజం యొక్క ఇంపాక్ట్ శక్తిని పెంచుతుంది.

2.2 పిస్టన్ మరియు సిలిండర్ కలిపి గ్యాస్ సరఫరా నాన్-వాల్వ్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం

ఈ రకం తయారీకి సులభమైన సరళమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, పిస్టన్ జీవితకాలం ఎక్కువ, మరియు గ్యాస్ రంధ్రాలు సిలిండర్ మరియు పిస్టన్ రెండింటిపైనా ఉంటాయి. ఈ నిర్మాణం విదేశాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

2.3 సెంటర్ పైప్ గ్యాస్ సరఫరా నాన్-వాల్వ్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం

ఈ యంత్రాంగంలో, ఎగువ మరియు దిగువ గదులకు గాలి తీసుకోవడం మార్గాలు పిస్టన్ జారిపోయే వృత్తాకార పైపుపై అమర్చబడి ఉంటాయి. దీనికి అధిక తయారీ ఖచ్చితత్వం అవసరం మరియు మధ్య పైపుకు సాపేక్షంగా తక్కువ జీవితకాలం ఉంటుంది.

2.4 సైడ్ ఎగ్జాస్ట్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం

సైడ్ ఎగ్జాస్ట్ అని పిలవబడేది అంటే ఎగ్జాస్ట్ గ్యాస్ మార్గం డ్రిల్ బిట్ మధ్యలో నుండి రంధ్రం దిగువకు వెళ్ళకుండా సిలిండర్ బాడీ నుండి నిష్క్రమిస్తుంది. ఈ రకమైన ఇంపాక్ట్ మెకానిజం సాధారణంగా సిలిండర్ బాడీపై అనేక ఇన్‌టేక్ మరియు ఎగ్జాస్ట్ మార్గాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది పేలవమైన నిర్మాణ బలం, రేఖాంశ అలసట పగుళ్లకు సంభావ్యత మరియు గాలి పీడనం గణనీయంగా కోల్పోవడానికి దారితీస్తుంది, ఫలితంగా డ్రిల్ బిట్‌కు ఉప-ఆప్టిమల్ శిధిలాల తొలగింపు మరియు శీతలీకరణ ప్రభావాలు ఏర్పడతాయి.

2.5 సెంటర్ ఎగ్జాస్ట్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం

ఈ రకమైన ఇంపాక్ట్ మెకానిజం డ్రిల్ బిట్ మధ్య నుండి రంధ్రం దిగువకు నేరుగా శిథిలాలు మరియు వాయువును బయటకు పంపుతుంది. ప్రత్యక్ష వాయు ప్రవాహం శిథిలాల తొలగింపు సామర్థ్యాన్ని పెంచడమే కాకుండా డ్రిల్లింగ్ సామర్థ్యాన్ని మరియు శీతలీకరణను మెరుగుపరుస్తుంది, డ్రిల్ బిట్ యొక్క జీవితకాలం పొడిగిస్తుంది. ఈ నిర్మాణ రకం సైడ్ ఎగ్జాస్ట్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజమ్స్ యొక్క లోపలి సిలిండర్‌లోని అనేక రేఖాంశ పొడవైన కమ్మీలను ఒక కంకణాకార గాడితో భర్తీ చేస్తుంది, లోపలి సిలిండర్‌లో ఒత్తిడి సాంద్రతను బాగా తగ్గిస్తుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ఇది విస్తృతంగా స్వీకరించబడిన నిర్మాణంగా మారింది.

2.6 సిరీస్ పిస్టన్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం

సిరీస్ పిస్టన్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం, దీనిని డ్యూయల్-పిస్టన్ (హెడ్) ఇంపాక్టర్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది సిలిండర్‌ను ఐసోలేషన్ రింగ్ ఉపయోగించి రెండు గదులుగా విభజిస్తుంది. ఈ డిజైన్ రెండు పిస్టన్ ముఖాలను ఒకే బోర్ వ్యాసంలో ఒకేసారి పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది, ఫలితంగా ఎక్కువ ఇంపాక్ట్ పవర్ మరియు అధిక ఇంపాక్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ లభిస్తుంది. తదనుగుణంగా, రంధ్రం దిగువన నుండి రాతి పొడిని సమర్థవంతంగా తొలగించే డ్యూయల్ ఎగ్జాస్ట్ సిస్టమ్ ఉంది. అయితే, దీని ప్రధాన లోపం దాని సంక్లిష్ట నిర్మాణం మరియు మ్యాచింగ్ భాగాలలో అధిక ఖచ్చితత్వం అవసరం; ఉదాహరణకు, పిస్టన్ అనుబంధ భాగాలతో ఐదు వరకు జత ఉపరితలాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది దాని అప్లికేషన్ మరియు ప్రమోషన్‌ను పరిమితం చేస్తుంది. అందువల్ల, ఈ డిజైన్ రెండవ ఎంపికను స్వీకరిస్తుంది, ఇది పిస్టన్ మరియు సిలిండర్ కలిపిన గ్యాస్ సరఫరాతో నాన్-వాల్వ్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం. దీని నిర్మాణం చిత్రం 3లో చూపబడింది.

3. DTH కోసం సైద్ధాంతిక విశ్లేషణ మరియు సంబంధిత లెక్కలు

3.1 ఆపరేటింగ్ పారామితుల ఎంపిక**

3.1.1 సుత్తి పొడవు మరియు బరువు: ప్రాథమిక డిజైన్ 4500 మిమీ కంటే తక్కువ పొడవు మరియు 2500 కిలోల కంటే తక్కువ బరువును నిర్దేశిస్తుంది.

3.1.2 సుత్తి వ్యాసం: 540 మి.మీ. వద్ద సెట్ చేయబడిన డ్రిల్లింగ్ వ్యాసం ఆధారంగా తగిన సుత్తి వ్యాసం నిర్ణయించబడుతుంది.

3.1.3 డ్రిల్లింగ్ వ్యాసం: ఇది కుప్ప రంధ్రం యొక్క వ్యాసాన్ని సూచిస్తుంది, సాధారణంగా 550 మిమీ మరియు 600 మిమీ మధ్య ఉంటుంది.

3.1.4 డ్రిల్లింగ్ లోతు: పైల్ డిజైన్ అవసరాల ప్రకారం, ఇది సాధారణంగా అనేక డజన్ల మీటర్ల నుండి వంద మీటర్ల మధ్య ఉంటుంది.

3.1.5 డ్రిల్ వేగం: DTH డ్రిల్లింగ్ సాధారణంగా తక్కువ భ్రమణ వేగంతో పనిచేస్తుంది, సాధారణంగా 7 మరియు 25 r/s మధ్య ఉంటుంది.

3.1.6 భ్రమణ టార్క్: ఈ డిజైన్ కోసం గరిష్ట టార్క్ 150 kN·mగా సెట్ చేయబడింది.

 

3.2 డిజైన్ పారామితుల గణన

DTH కోసం డిజైన్ పారామితులు, ప్రత్యేకంగా DTH ఇంపాక్ట్ పరికరాల పనితీరు పారామితులు, యంత్ర రూపకల్పనకు ఆధారంగా పనిచేస్తాయి మరియు తయారు చేయబడిన పరికరాల పనితీరును నిర్వచిస్తాయి.

3.2.1 ఇంపాక్ట్ పరికరాల కోసం డిజైన్ ప్రెజర్ P

చైనాలో, వాయు ప్రభావ పరికరాల రూపకల్పన ప్రమాణంగా 0.49 MPa (సుమారు 5 × 10^5 Pa) పీడనాన్ని విస్తృతంగా ఎంచుకుంటారు. ఈ డిజైన్ కోసం DTH అనేది పెద్ద డ్రిల్లింగ్ వ్యాసం మరియు భారీ పిస్టన్ కలిగిన నాన్-వాల్వ్ ఇంపాక్ట్ పరికరం కాబట్టి, అధిక గాలి పీడనం పనితీరును మరింత మెరుగుపరుస్తుంది. అదనంగా, అధిక-పీడన వాయు కంప్రెషర్లు సర్వసాధారణం అవుతున్నాయి మరియు అంతర్జాతీయ ప్రమాణం ISO 5941-1979 ప్రకారం, 1.6 MPa డిజైన్ పీడనాన్ని ఎంచుకుంటారు.

3.2.2 ఇంపాక్ట్ పవర్

పెద్ద వ్యాసం కలిగిన రంధ్రాలను రంధ్రం చేయడానికి ఉపయోగించే DTH కోసం, డిజైన్ ప్రభావ శక్తి గణనీయంగా హెచ్చుతగ్గులకు లోనవుతుంది. ఈ డిజైన్ కోసం ప్రభావ శక్తి ఈ క్రింది విధంగా లెక్కించబడుతుంది:

                                                 

3.2.3 ప్రభావ ఫ్రీక్వెన్సీ

సాధారణంగా, స్థిరమైన ఇంపాక్ట్ ఎనర్జీ కింద, ఇంపాక్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఇంపాక్టర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ పవర్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అయితే, సిలిండర్ వ్యాసం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఇంపాక్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీని పెంచడం వల్ల పిస్టన్ స్ట్రోక్‌లో తగ్గింపు అవసరం, ఇది సింగిల్ ఇంపాక్ట్ పవర్‌ను తగ్గిస్తుంది. సింగిల్ ఇంపాక్ట్ పవర్ ఒక నిర్దిష్ట థ్రెషోల్డ్ కంటే తక్కువగా పడిపోయిన తర్వాత, ఫ్రీక్వెన్సీని పెంచడం సంతృప్తికరమైన రాక్-బ్రేకింగ్ ఫలితాలను ఇవ్వదు. అందువల్ల, ఇంపాక్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఎంపిక ఇంపాక్ట్ పవర్ ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది.

0.5 MPa డిజైన్ పీడనం వద్ద పనిచేసే న్యూమాటిక్ DTH కోసం, ఫ్రీక్వెన్సీ 16.8 Hz మించకూడదు. DTH 0.5 మరియు 2.5 MPa మధ్య డిజైన్ పీడనం వద్ద పనిచేస్తుంది కాబట్టి, ఇంపాక్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ గణనీయంగా మారవచ్చు. ఇంపాక్టర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ప్రారంభ ఎంపికను ఈ క్రింది విధంగా లెక్కించవచ్చు:

f = 10.4 + 7.6 పి

(2) ఇక్కడ P అనేది వ్యవస్థ సరఫరా పీడనం. ఈ డిజైన్ కోసం, P = 1.6 MPa, కాబట్టి:

f = 10.4 + 7.6 × 1.6 = 22.5 Hz.

 

3.3 స్ట్రక్చరల్ పారామీటర్ డిజైన్

DTH యొక్క ప్రధాన నిర్మాణ పారామితులలో సిలిండర్ బోర్ వ్యాసం, పిస్టన్ స్ట్రోక్ మరియు పిస్టన్ కొలతలు ఉన్నాయి. సిలిండర్ వ్యాసాన్ని పెంచడం వలన ఇంపాక్ట్ పవర్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ రెండూ పెరుగుతాయి, కాబట్టి నిర్మాణ పరిమాణం యొక్క పరిమితుల్లో వ్యాసాన్ని గరిష్టీకరించాలి. సాధారణంగా, DTH యొక్క బయటి వ్యాసం మరియు బోర్ వ్యాసం మధ్య వ్యత్యాసం 15 నుండి 20 మిమీ కంటే తక్కువ ఉండకూడదు మరియు DTH యొక్క బయటి కేసింగ్ చాలా సన్నగా ఉండకూడదు. అందువల్ల, DTH సిలిండర్ వ్యాసం మరియు డ్రిల్లింగ్ వ్యాసం నిష్పత్తి సాధారణంగా 0.5 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

3.3.1 సిలిండర్ యొక్క పని వ్యాసం మరియు నిర్మాణ స్ట్రోక్

సిలిండర్ యొక్క పని వ్యాసం D ని ఈ క్రింది విధంగా లెక్కించవచ్చు:

D = K × D(బోర్) = (0.57 - 0.68) × D(బోర్) (3)

ఈ డిజైన్ కోసం, D(బోర్) = 600 mm, కాబట్టి D ను 360 mm గా తీసుకుంటారు. స్ట్రక్చరల్ స్ట్రోక్ S ను అనుభవపూర్వకంగా S = 500 mm గా తీసుకుంటారు.

3.3.2 పిస్టన్ ద్రవ్యరాశి

పిస్టన్ యొక్క రేడియల్ కొలతలు సిలిండర్ యొక్క పరిమాణం మరియు నిర్మాణం ద్వారా పరిమితం చేయబడతాయి, ఇది సమానమైన లేదా భిన్నమైన వ్యాసం కలిగిన పిస్టన్‌లను అనుమతిస్తుంది. లీనియర్ కొలతలు పిస్టన్ బరువుపై ఆధారపడి ఉంటాయి, ఇది డ్రిల్ బిట్‌ను కొట్టేటప్పుడు అది కలిగి ఉన్న వేగానికి కూడా సంబంధించినది. అందువల్ల, పిస్టన్ యొక్క నిర్మాణ కొలతలను నిర్ణయించడం DTH డిజైన్ యొక్క సంక్లిష్టమైన అంశం. DTH పిస్టన్ యొక్క ద్రవ్యరాశిని ఈ క్రింది విధంగా అంచనా వేయవచ్చు:

m = 0.0205D^2.84 (4)

ఇక్కడ m అనేది కిలోగ్రాములలో పిస్టన్ ద్రవ్యరాశి; D అనేది సిలిండర్ యొక్క పని వ్యాసం సెం.మీ.లో.

D = 36 దిగుబడిని ప్రత్యామ్నాయం చేయడం: m = 540 కిలోలు.

DTH ప్రధానంగా టార్క్ ట్రాన్స్‌మిషన్ స్ట్రక్చర్ మరియు న్యూమాటిక్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజంను కలిగి ఉంటుంది. టార్క్ ట్రాన్స్‌మిషన్ స్ట్రక్చర్ డ్రిల్ రాడ్ మరియు DTH లను కలుపుతుంది, భ్రమణ కటింగ్ మరియు పుల్లింగ్ ఫోర్స్‌లను ప్రసారం చేస్తుంది; న్యూమాటిక్ ఇంపాక్ట్ మెకానిజం ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇంపాక్ట్ డ్రిల్ బిట్‌కు అక్షసంబంధ శక్తిని అందిస్తుంది. నిర్దిష్ట నిర్మాణ వివరాలు చిత్రం 3 లో చూపబడ్డాయి.

టార్క్ ట్రాన్స్‌మిషన్ నిర్మాణం డ్రిల్ రాడ్ మరియు ఇంపాక్టర్‌ను కలుపుతుంది. పై జాయింట్ డ్రిల్ రాడ్ మరియు ఇంపాక్టర్‌తో పైపు థ్రెడ్‌ల ద్వారా కలుపుతుంది, ప్రధానంగా గ్యాస్ బిగుతును నిర్ధారించడంతో పాటు టార్క్ మరియు పుల్లింగ్ ఫోర్స్‌ను కూడా ప్రసారం చేస్తుంది. చెక్ వాల్వ్ బురద మరియు నీరు ఇంపాక్టర్ మరియు డ్రిల్ రాడ్‌లోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధిస్తుంది, ఇది స్ప్రింగ్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. గ్యాస్ సప్లై రాడ్‌తో ఉన్న ఎయిర్ ఇన్‌టేక్ సీటు సిలిండర్‌లోకి కంప్రెస్డ్ ఎయిర్‌ను ప్రవేశపెట్టడానికి పనిచేస్తుంది, సిలిండర్ మరియు పిస్టన్‌తో కలిసి గ్యాస్ సరఫరా చర్యను సులభతరం చేస్తుంది, తద్వారా మిశ్రమ గ్యాస్ సరఫరాను సాధిస్తుంది. డ్రిల్ బిట్‌ను భర్తీ చేసేటప్పుడు స్ప్రింగ్ సేఫ్టీ రింగ్ పిస్టన్ సిలిండర్ నుండి జారిపోకుండా నిరోధిస్తుంది.

3.4 DTH డ్రిల్ బిట్ యొక్క పరిమిత మూలక విశ్లేషణ

DTH డ్రిల్ బిట్ పిస్టన్ నుండి వచ్చే ఇంపాక్ట్ ఫోర్స్ మరియు డ్రైవ్ హెడ్ నుండి వచ్చే టార్క్ కు లోనవుతుంది. కంప్రెస్డ్ ఎయిర్ ద్వారా పిస్టన్ పై ప్రయోగించే ఫోర్స్ దీని ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

F = పి × ఎస్ (5)

ఇక్కడ P అనేది Pa లో వ్యవస్థ పీడనం; S అనేది m² లో పిస్టన్ యొక్క బల వైశాల్యం.

అందువలన, F = 1.6 × 10^6 × 0.084 = 134400 N.

కాబట్టి, డ్రిల్ బిట్‌పై ప్రభావ శక్తి:

F' = kF (6)

ఇక్కడ k అనేది ఇంపాక్ట్ కోఎఫీషియంట్; F అనేది N లో కంప్రెస్డ్ ఎయిర్ ద్వారా డ్రిల్ బిట్ పై ప్రయోగించబడే బలం. అందువలన, F' = 20 × 134400 = 2688 kN.

డ్రైవ్ హెడ్ ద్వారా DTH డ్రిల్ బిట్‌కు వర్తించే టార్క్ N = 150 kN. డ్రిల్ బిట్ యొక్క దిగువ చివర ముఖాన్ని బిగించేటప్పుడు F' = 2688 kN మరియు N = 150 kN లను డ్రిల్ బిట్‌కు వర్తింపజేస్తూ, 320 MPa దిగుబడి బలంతో QT500-7 మెటీరియల్‌ను ఉపయోగించి, పరిమిత మూలక విశ్లేషణ జరుగుతుంది. నిర్దిష్ట లోడింగ్ మరియు పరిమితి పరిస్థితులు మరియు మెష్ విభజన చిత్రాలు 4 మరియు 5లో చూపబడ్డాయి.

పరిమిత మూలక విశ్లేషణ ఫలితాలు చిత్రం 6లో చూపబడ్డాయి, గరిష్ట ఒత్తిడి 144.355 MPa అని సూచిస్తుంది, ఇది QT500-7 (320 MPa) దిగుబడి బలం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, తద్వారా అవసరాలను తీరుస్తుంది.