Τι είναι ένα Tricone Bit;

Το τρίκονο είναι ένα εργαλείο διάτρησης βράχου που βρίσκεται στις βιομηχανίες εξόρυξης και γεωτρήσεων. Τα κομμάτια αποτελούνται από τρεις περιστρεφόμενες κεφαλές σε σχήμα κώνου εξοπλισμένες με πολλές σειρές ομόκεντρων δοντιών. Οι κεφαλές έχουν κλίση σε γωνία περίπου 45° και είναι διατεταγμένες γύρω από το σώμα του μύτη με τις κορυφές τους στραμμένες προς τα μέσα η μία προς την άλλη. Κάθε κεφαλή είναι εφοδιασμένη με ένα ρουλεμάν για να εξασφαλίζεται ομαλή περιστροφή. Το τρίκονο τρυπάνι συνήθως προσαρμόζεται στο άκρο ενός κορδονιού τρυπανιού και περιστρέφεται ενάντια στην επιφάνεια του τρυπανιού, αναγκάζοντας έτσι τα δόντια στις κεφαλές να αποκόπτουν το υλικό από το πρόσωπο και να προωθήσουν την οπή διάτρησης.

Αυτό το συγκεκριμένο κομμάτι αναπτύχθηκε από μηχανικούς της Sharp-Hughes Tool Company το 1933 χρησιμοποιώντας τα δύο κωνικά κομμάτια της εταιρείας ως σχέδιο βάσης. Η αρχική σχεδίαση δύο κωνικών κομματιών περιείχε ένα ζεύγος αντιτιθέμενων περιστρεφόμενων κώνων εφοδιασμένων με σειρές δοντιών. Όταν περιστρέφεται ενάντια σε μια επιφάνεια βράχου στο άκρο μιας χορδής τρυπανιού, η περιστροφική τριβή διπλού άξονα στα δόντια της κεφαλής έτριψε το υλικό βράχου για να σχηματίσει μια τρύπα. Το τρίκονο bit ακολούθησε αρκετά πιστά τη σχεδιαστική ιδέα, με εξαίρεση την προσθήκη μιας τρίτης κεφαλής bit. Αυτή η διαμόρφωση αποδείχθηκε πολύ πιο αποτελεσματική, με αποτέλεσμα να τρυπάει πιο γρήγορα και με λιγότερη φθορά στις μεμονωμένες κεφαλές μπιτ.

Η βασική ιδέα που στηρίζει την αποτελεσματικότητα των περιστρεφόμενων κωνικών τρυπανιών είναι η δράση διπλού άξονα του μιτ. Κατά τη διάτρηση, το σώμα του μύτη γυρίζει γύρω από τον δικό του άξονα ενώ οι ίδιες οι κεφαλές περιστρέφονται γύρω από τον δικό τους υπό γωνία ως προς τον άξονα του σώματος. Αυτή η δράση πολλαπλών αξόνων είναι ένας ιδιαίτερα αποτελεσματικός μηχανισμός κοπής, καθιστώντας έτσι το τρίκονο μια κοινή επιλογή για εργασίες βαθιάς διάτρησης. Ο σχεδιασμός είναι επίσης οικονομικός, επειδή οι τρεις κεφαλές του τρυπανιού βελτιώνουν την αναλογία φθοράς προς προώθηση των τρυπανιών.

Οι μύτες τρικώνου αποτελούνται από ένα κυλινδρικό σώμα μύτης εξοπλισμένο με τρία σημεία στερέωσης κεφαλής διατεταγμένα σε σχήμα τριφυλλιού γύρω από την περιφέρειά του. Οι κεφαλές των μιτών έχουν σχήμα κώνου και είναι εξοπλισμένες με ενσωματωμένα ρουλεμάν που εξασφαλίζουν ομαλή περιστροφή κάτω από μεγάλα φορτία. Οι κεφαλές είναι προσαρτημένες στο σώμα του μύτη σε γωνία περίπου 45° με τα σημεία κορυφής τους στραμμένα προς το κέντρο του σώματος. Κάθε κεφαλή είναι εξοπλισμένη με πολλές ομόκεντρες σειρές σκληρυμένων δοντιών που σχηματίζουν τα σημεία έδρασης ή κοπής της μύτης.

Υπάρχουν δύο βασικά σχέδια δοντιών κεφαλής μύτης που χρησιμοποιούνται στη μύτη τρικονίου: μύλος και ένθετο. Το δόντι του μύλου έχει ένα επίπεδο προφίλ σε σχήμα σφήνας ενώ το ένθετο έχει σχήμα στρογγυλεμένου κώνου. Όταν περιστρέφονται υπό πίεση στην επιφάνεια του βράχου, τα δόντια προκαλούν έναν τύπο αστοχίας σύνθλιψης του υλικού προκαλώντας τη διάτμηση ενός στρώματος βράχου σε κάθε περιστροφή του κομματιού. Αν και οι κεφαλές μπιτ μπορούν να ανακαινιστούν όταν φοριούνται, οι κεφαλές γενικά απορρίπτονται μόλις φθαρούν ή σπάσουν τα δόντια.