Telo konusne šipke za bušenje, rame i rame će pretrpjeti oštećenje ili lom tokom bušenja. Uobičajeno je da se lom konusne šipke za bušenje zbog zamora na 200–400 mm prije ramena drške naziva "normalnim kvarom", a lom ili krhki lom u drugim područjima kao "nenormalan kvar". Kada sila pod utjecajem vanjske sile dostigne određenu vrijednost, dolazi do prirodne pojave poznate kao lom, koji uzrokuje da se dva susjedna metalna komada razdvoje lokalno ili po cijelom presjeku. U stvarnom inženjerstvu, lokalizirani lom metalnog materijala naziva se pukotina, a ukupna ruptura metalnog materijala obično se naziva fraktura.
Proizvodnja konusnih bušaćih šipki i bušenje stijena su pod utjecajem raznih složenih elemenata, a lomljenje ima mnogo različitih korijenskih uzroka. Hemijski sastav sirovina, stanje valjanja, proizvodni postupak, geometrijska struktura, kvalitet površine, mehanička svojstva, mikrostruktura i primenljivi uslovi bušenja stene, kao i makroskopske i mikroskopske karakteristike loma, često zahtevaju detaljnu, naučnu analizu. Koje su karakteristike zamornog loma konusne bušaće šipke?
Makroskopski: 1. prijelom korijena ramena u potkoljenici
karakteristike loma
Ističu se dvije karakteristike: prva je fraktura od zamora s brojnim izvorima zamora koji ga okružuju. Izvorna tačka druge frakture, koja je krta, je prvenstveno u uglu.
Razlog
1. Radijus prelaznog luka ramena drškes
Zbog nagle promjene geometrijskog oblika ramenog dijela drške u korijenu, koncentracija naprezanja se jednostavno događa u blizini prelaznog luka.
2. Kvalitet kovanja
Kvalitet kovanja značajno utiče na radni vek korena ramena drške. Kalup gubi tvrdoću i doživljava lokalizovanu deformaciju kada se zagreje do određenog stepena.
3. Proces toplinske obrade
Indukcijsko zagrijavanje i normalizaciju treba izvršiti nakon kovanja kako bi se zatvorio "metalurški razmak" koji je ostao od kovanja ramena drške. Područje s niskom temperaturom će se razviti u korijenu i prednjem dijelu ramena nožice tokom zagrijavanja kako bi se spriječilo pregrijavanje velikog dijela. Tokom takvog procesa normalizacije stvara se okruženje visoke temperature. Tačka popuštanja i normalna otpornost na lom se smanjuju sa smanjenjem tvrdoće, što stvara okolnosti za krti normalan lom.
4. Kvaliteta rotirajuće čahure za bušilicu
Okretna čaura bušilice za kamen je slaba tačka. Unutrašnja heksagonalna rupa rukava ima značajnu veličinu nakon nošenja, posebno nakon duže upotrebe. Međutim, rotirajuća čaura bušilice za kamenje ima unutrašnju kosinu koja je ravna, a ne okrugla, i kada više puta udari u korijen ramena drške, više puta siječe dvije strane prelaznog luka u oštra udubljenja. Koncentracija naprezanja je pogoršana ovim udubljenjem.
2. Sredina ramena je slomljena
Karakteristike loma
Obično je prijelom u sredini ramena potkolenice unutrašnji prijelom zbog umora. Prijelom je gladak.
Razlog
1. Nagla promjena promjera unutrašnjeg otvora
Prilikom formiranja ramena drške prvo dolazi do slobodne deformacije narušavanja, a prečnik unutrašnjeg otvora konusne bušaće šipke se povećava sa povećanjem spoljašnjeg prečnika ramena drške. Zatim, kada metalni dio koji uznemirava dotakne unutarnji zid šupljine kalupa, tok metala prema van biva opstruiran i mijenja se u smjeru unutrašnje rupe uz manji otpor, što rezultira zadebljanjem debljine stijenke i smanjenjem unutrašnji prečnik rupe.
2. Slabo pričvršćenje unutrašnje cijevi za osnovni čelik uzrokuje da unutrašnja rupa poprimi oblik trube.
"Rasširena" rupa se formira u centru ramena drške šipke za bušenje tokom bušenja zbog lokalizovanog narušavanja cijevi obloge. "Razšireni" otvor za vodu olakšava koncentriranje teških naprezanja, a to će, zajedno sa slojem za razugljičenje na unutrašnjem zidu baze, rezultirati manjom čvrstoćom na zamor. Djelovanjem vlačnog (tlačnog) naprezanja stvara se izvor zamorne pukotine, a širi se radijalno prema van u matrični čelik.
