怎样计算钻杆和孔壁的摩擦力

1、怎样计算钻杆和孔壁的摩擦力

旋挖钻机护简与流沙层之间单位长度的摩擦阻力矩，随着旋挖深度的增加而增加。因为流沙层对护筒外壁的压力是旋挖深度h的函数，作业过程中某一位置单位长度的摩擦阻力，等于护筒外表面正压力与摩擦系数的乘积。设旋挖护筒外径为D，流沙层容重为p（约2g／mm），摩擦系数为ξ（湿0．32，一般0．39），如果取旋挖作业深度h处dh长度为研究对象，则受压面积等于dh×D×π，此处流沙层的压力应为h×p，所以摩擦力为dh、D、π、h、p、ξ之间的乘积，dh高度的摩擦阻力矩m＝dh×D×π×h×p×ξ×D／2。旋挖深度为h时，其摩擦阻力矩为（0到h范围的积分）M＝∫mndn＝D×h×π×p×ξ／4。 如果把施工过程中钻头旋挖的阻力矩设为Mz，忽略机械效率的影响，旋挖钻机动力头输出扭矩＝M＋M。因为使用护筒作业且到达一定深度时，动力头的主要阻力来自护筒与流沙层之间的摩擦阻力矩，而钻头旋挖的阻力矩相对已显得很小，计算护筒极限作业深度时，甚至可以将其忽略不计。 假设旋挖钻机动力头输出的扭矩为M，在护筒直径D一定的条件下，最大钻深h＝2?（M－Mz）／（D×π×p×ξ）?（取其正值）。同样，在己知护筒作业长度h参数的情况下，可求得护筒可达到的极限作业直径D＝2?（M－Mz）／（h×π×p×ξ）?。如果护筒为多节伸缩式结构，仍然可以使用相同的方法，采取分段积分累加，利用∑Mi＝0的条件约束，同样可以确定相关参数。 还有不明白的给我发邮件scwdjx@***.cn。