Для определения предударной скорости в забивных пробоотборниках с освобождающимся и падающим бойком на кафедре ТТГР ДонГТУ разработана методика инженерного расчета [5]. Согласно принятым в ней допущениям движение бойка на рабочем ходе происходит под действием силы тяжести G, выталкивающей силы Pа, сил лобового R и гидравлического Pг сопротивлений:
где mб - масса бойка, кг; g- ускорение движения бойка, м/с2. После подстановки выражений для G, Pa, R и Pг [2] равенство (1) принимает вид
где g - ускорение свободного падения, м/с2;
- плотность жидкости и материала бойка, кг/м3; 
- коэффициент, учитывающий гидравлическое трение (принимается равным 0,02-0,04 в зависимости от величины кольцевого зазора между корпусом пробоотборника и бойком); D, d - внутренний диаметр корпуса и диаметр бойка, м; с - коэффициент лобового сопротивления; F - миделево сечение, м2; 
- скорость движения бойка, м/с.
В результате решения дифференциального уравнения (2) с учетом начальных условий
получают выражения для определения текущих значений координаты и скорости движения бойка
где
Следует отметить, что предложенная методика расчета отражает только общую схему сил, действующих на боек, который располагается внутри заполненного жидкостью корпуса пробоотборника, и не учитывает два важных момента.
Первый состоит в том, что изменение от нуля до некоторой конечной величины скорости движения бойка на рабочем ходе вызывает изменение режима движения жидкости в кольцевом зазоре между корпусом и самим бойком.
Второй заключается в том, что в зависимости от положения пробоотборника в скважине: вертикального или наклонного, возможны два крайних случая расположения бойка — концентрично относительно корпуса и эксцентрично, двигаясь по лежачей стенке пробоотборника. Последний случай наиболее вероятен, так как невозможно забуривание строго вертикальной подводной скважины и, кроме того, в процессе бурения скважина претерпевает естественное искривление.
Поэтому для оценки точности методики инженерного расчета и возможности ее применения на практике необходимо рассмотреть случаи концентричного и эксцентричного расположения бойка с учетом режимов движения обтекающей боек жидкости.
В случае концентричного расположения уравнение движения бойка примет вид
где
- коэффициент гидравлического трения.
Для ньютоновской жидкости, к которой относится морская вода,
а) при ламинарном режиме течения
где Re - параметр Рейнольдса, равный
- кинематическая вязкость, м2/с.После подстановки
и выполнения преобразований уравнение (6) преобразуется в
б) при турбулентом режиме течения жидкости
С учетом (10) и (8) имеем
При анализе движения эксцентрично расположенного в корпусе устройства бойка к действующим на него силам добавляется сила трения. После подстановки выражений для определения действующих сил уравнение движения бойка запишется в виде
где
- угол между вертикалью и осью пробоотборника,0; fтр - коэффициент трения движения (принимается для условий "металл о металл").Для ньютоновской жидкости
а) при ламинарном режиме течения
где kэ - коэффициент, учитывающий эксцентрическое расположение бойка, определяется по формуле, предложенной Л.С.Лейбензоном [4]
После подстановки выражений (13), (14) и (8) уравнение (12) примет вид
б) при турбулентном режиме течения значение
определяется согласно выражению (10). Уравнение (12) преобразуется в
Решение уравнений (9), (11), (15), (16) осуществляется численным методом на ПЭВМ с помощью специально разработанной программы.
Значение параметров движения бойка забивного пробоотборника на рабочем ходе, полученные при использовании методики инженерного расчета и в результате применения численного метода решения исходных уравнений, приведены в табл.1. Для случая эксцентричного расположения бойка результаты расчета даны для угла
, равного 100.
Анализ данных расчетов показывает, что значения скорости движения бойка, полученные при использовании упрощенной методики, меньше соответствующих результатов применения численного метода решения. При концентричном расположении бойка внутри корпуса пробоотборника расхождения в результатах достигают 18–22 %, при эксцентричном расположении — 7–10 %. Существенность в расхождениях объясняется следующим. При освобождении и падении бойка изменение скорости его движения сопровождается изменением режима течения жидкости в кольцевом зазоре от ламинарного на начальной стадии до турбулентного, преобладающего на величине рабочего хода. При составлении уравнений (6) и (12), решение которых получено численным методом, изменение режимов движения жидкости учитывалось наиболее полно — коэффициентом гидравлического трения
, переменным во времени. При использовании методики инженерного расчета наличие гидравлического трения учитывается упрощенно — постоянным коэффициентом , значение которого принимается соответствующим турбулентному режиму течения. Поэтому на начальной стадии — стадии разгона, производится занижение ускорения бойка, что сказывается на всей динамике бойка.Таким образом, для определения параметров удара и согласования движения бойка и захватывающего устройства забивных пробоотборников предпочтительным является использование более точной методики, основанной на решении уравнений динамики бойка численным методом.