Żerdzie wiertnicze HDD

Trwałość żerdzi wiertniczych zależy również od sposobu pracy, czyli tak czynników, jak:
• jakość materiałów płuczkowych
• rodzaj użytych polimerów
• jakość wody
• stopień zanieczyszczenia wody
• jakość smarowania narzędzi wiertniczych
• ilość płuczki wiertniczej użytej do wykonania roboty wiertniczej
• profil trasy przewiertu
• częstotliwość nadmiernego przeginania żerdzi
• moment obrotowy
• siła ciągu lub pchania
• inne czynniki o charakterze przypadkowym

Mając na względzie tak dużą liczbę czynników (niektóre, jak widać mają charakter całkowicie przypadkowy), które faktycznie wpływają na trwałość żerdzi, nie ma sposobu, aby poddać jednoznacznej ocenie jakość żerdzi kierując się tylko tzw. opiniami użytkowników.

Ocenie można poddać tylko to, co jest mierzalne, co poddaje się konkretnemu badaniu technicznemu. Dla przykładu ocenie technicznej można poddać taki parametr, jak wytrzymałość zmęczeniową.

Wytrzymałość zmęczeniowa, czyli tzw. granica zmęczenia lub wytrzymałość trwała na zmęczenie to najwyższy poziom cyklicznego naprężenia, który nie powoduje zniszczenia próbek poddanych badaniu do umownej, granicznej liczby cykli. Na wykresie zmęczeniowym granica zmęczenia uwidacznia się w postaci części poziomej. Jedynie materiały żelazne oraz czysty węgiel wykazują efekt granicy zmęczenia. Jednak w przypadku tych materiałów efekt ten może zostać zniwelowany przez działanie środowiska korozyjnego lub zmiennej amplitudy. Inne materiały nie wykazują efektu wytrzymałości trwałej.

W polskich normach granicę zmęczenia oznacza się literą Z.

Zależnie od rodzaju obciążenia dla którego wyznaczono wartość dodaje się odpowiednie indeksy:
• r – rozciąganie;
• c – ściskanie;
• g – zginanie;
• s – skręcanie;

Zależnie od rodzaju cyklu dla którego wyznaczono wartość dodaje się odpowiednie indeksy:
• o – cykl wahadłowy;
• j – cykl odzerowy, jednostronny;

W Polsce granicę zmęczenia podaje się jako amplitudę naprężenia przy 1e7 cykli. W wielu normach europejskich można się spotkać z granicą zmęczenia podawaną w postaci zakresu naprężenia przy 2e6 cykli.

Przykładowe instytucje naukowo-techniczne zajmujące się zagadnieniem wytrzymałości zmęczeniowej:
– Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn (Politechnika Opolska)
– Fraunhofer LBF Darmstadt.

Technologie wykonania żerdzi wiertniczych dla potrzeb HDD
Użytkownik wiertnicy sterowanej powinien, naszym zdaniem, brać pod uwagę tylko żerdzie kute i takie, które są wykonane w technologii albo zgrzewania tarciowego albo technologii „jednego kawałka”. Np. wiele żerdzi wiertniczych dostępnych na rynku to zwykłe żerdzie nie poddane jakiejkolwiek obróbce plastycznej z mufą i czopem połączonymi z rurą za pomocą zwykłego spawania. Takie żerdzie nie powinny być wybierane do wierceń HDD, ale są często stosowane do wierceń pionowych.