Trong quá trình làm việc mô tơ thuỷ lực truyền mômen xoắn cho thanh kelly làm cho các thanh kelly quay, để truyền đợc mômen xoắn từ thanh kelly này sang thanh kelly khác thì giữa các thanh kelly có vấu truyền lực, khi truyền lực sinh ra một ngẫu lực ma sát, điều này chứng tỏ rằng xi lanh thuỷ lực ấn xuống chính bằng ngẫu lực. Để xác định đợc ngẫu lực thì ta cần tính đợc mômen ma sát qua vấu truyền lực. Vì vậy khi khoan càng sâu thì lực ấn của xi lanh càng giảm.
- Mômen ma sát giữa thanh kelly 1 và thanh kelly 2:
Mmskl1 = Mg.f1 [kNm]
Trong đó:
Mg = 40,2 [kNm]: là mômen quay gầu. f1 = 0,15: là hệ số ma sát giữa thép và thép. Mmskl1 = 40,2.0,15 = 6,03 [kNm] - Lực ấn xi lanh: Paxl1 = 12 mskl M D = 6,03 0,264 ≈ 23 [kN]
3.2.2.2. Tính lực cản của nền tác dụng lên gầu xoay.
Lý thuyết về máy khoan đã đợc nhiều ngời nghiên cứu, ở Liên Xô đã nghiên cứu từ năm 1936. Một trong những nghiên cứu đầu tiên về khoan xoay là Epistayna.
Ngời nghiên cứu nhiều nhất là giáo s Mikhailốp, hiện nay lý thuyết Mikhailốp vẫn còn đợc áp dụng.
Trong phần lý thuyết chung về khoan xoay là xác định đợc các ngoại lực tác dụng lên lỡi cắt khi khoan vào đất đá. Từ đây sẽ tính đợc các chi tiết máy nh gầu khoan, thanh kelly, bộ phận truyền động mâm xoay v.v…
Theo nguyên lý về máy khoan thì lỡi khoan luân tiếp xúc với đất đá và cát, với chiều cao là “h”. Khi dùng gầu khoan có nhiều lỡi cắt, mặt khác gầu khoan khi làm việc luân xoay tròn thì đất sẽ đợc quấn vào trong thùng theo hình xoắn ốc. Mỗi lỡi cắt là một ngạnh khoan, trong quá trình tính toán ta chỉ xác định các lực tác dụng trên một ngạnh khoan, còn các ngạnh khoan còn lại đợc tính tơng tự.
Khi khoan xoay, dụng cụ khoan xoay xung quanh trục trùng với trục của lỗ khoan dới một áp lực dọc trục tác dụng lên lỗ khoan. Giá trị của lực dọc trục phải lớn hơn giới hạn bền nén của đất đá trên mặt tiếp xúc giữa dụng cụ khoan với đất đá. Đất đá bị cắt theo từng lớp xoắn vít do tác dụng của lực dọc trục và mô men xoay. Sản phẩm phá vỡ đợc đa vào trong gầu sau đó đợc đa ra ngoài bằng cách mở gầu, khi đó đất sẽ đợc xả ra ngoài. 5 2 4 3 1
Hình 3.4. Sơ đồ đang tiến hành khoan trong đất.
1.Cáp treo thanh kely. 2. Thanh kely.
4. ống vách tạm. 5. Gầu xoay đào.