Материал: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

QKp — нагрузка на крюке, _QKp =	160 000 кгс; а — угол наклона
сечения к горизонтали, а — 12°;	I — плечо изгиба

1 = j-— —Ки

где К 1 — смещение центра тяжести относительно середины сечения. Определяем положение центра тяжести сечения относительно оси х*

	__ F i X i — F 2 ^ 2 + F 3Ж3
где	с ~	Fx- F 2 + Fs

Fx = ас = 18 -12 = 216 см2;
F2 = Dc = l 7-12 = 204 см2;
F3 = bc = 17,5 -12 =210 см2;
=		—	— 20,5 см; .
Я2 = и1 + я + - \|- = 11,5 +			18 +	-у- = 38 см>
*3 = и 1+ а+ ~2~4" ~ —			+	Щ -	= 46,75 см;
_ 2 1 6 - 2 0 , 5 — 2 0 4 - 3 8 + 2 1 0 - 4 6 , 7 5				29,2	см.
с —	2 1 6 — 2 0 4 + 2 1 0

Определив хс, найдем	K L.
Определяем середину сечения относительно оси у.

^ = ^ + ± = 115 + - ^ - —377,5 мм.

Кг = hc—хс= 377,5 —292 = 85,5 мм.

Таким образом, плечо изгиба равно

I = 115 + ^ —85,5 = 292 мм.

Изгибающий момент в сечении

Мя= 160 000 cos 12° • 29,2 = 160 000 • 0,977 •29,2 = 4 560 000 кгс. см.

S — статический момент инерции относительно нейтральной оси

S=*Fs,

где F — площадь сечения / —I

F = F, + F3= 216 + 210 = 426 см2,

е — смещение нейтральной оси относительно центра тяжести

г = хс—г,

210

где z — расстояние от центра кривизны до нейтральной оси се чения. z определяется по формуле

	___	а + Ъ
	Z ~ -	и'	и*	’
	1 п —		^
где	и" = их + а = 115 + 180 = 295 мм;
	и" = и2— Ь = 640 —175 = 465 мм.
		18+17,5
	,	29,5 • 64		'
	lg	11,5-46,5
	29,5-64	+ , 9	!»	29,5-64
	1 11,5-46,5	,d ig 11.5-46,5 '
	z —28,2		см.

8 = 29,2—28,2 = 10 см.

S = 426-10 = 4260 см3.

Анализируем дальше основную расчетную формулу: hy — рас стояние от нейтральной оси до крайних растянутых волокон.

h1 — z — = 28,2—11,5 = 16,7 см;

h2 — расстояние от оси до крайних сжатых волокон,

h2 — h — = 52,5 —16,7 = 35,8 мм;

N — нормальное усилие, действующее в сечении / —/,

N — QKр cos а = 160 000 ■0,977 = 156 000 кгс.

Таким образом, определив все необходимые данные, рассчитаем максимальные растягивающие и сжимающие напряжения, которые возникают в сечении.

Напряжение растяжения

4 560 000 • 16,7	156 000 = 1927 кгс/см2.
р 4260 • 11,5	426
Напряжение сжатия
4 560000-35,8	, 156 000	т225 кгс/см2.
4260 • 64	426	т225 кгс/см2.
4260 • 64	426
Наиболее опасными являются напряжения растяжения.
14*		211

Определяем действительный коэффициент запаса прочности

К = ^ - ,

где

о0 р = 0,5ав = 0,5 • 90 = 45 кгс/мм2.

	^	=	i i 7	=	2’28’
что является допустимым.		Для крюка [К]					=	1,72.	I I —II.	Это
			Рассмотрим				сечение
т		сечение крюка горизонтальной пло-
^		скостью показано на рис. 17.								мм;
i;			Согласно				рис. 18,		с — 120
^		hs = 520			мм.		В	этом сечении крюк
1		испытывает				деформации			растяжения
		и изгиба. Суммарные напряжения,
тт тт		возникающие в сечении,							можно	опре-
		долить по формуле
„		__	(?кр	I	М из
и сум—			р	“Г	w	>
где Qkp — максимальная	нагрузка			на		крюке,		QKP = 160 000 кгс;
F — площадь сечения

F = h3c = 52•12 = 624 см2;

Миз — момент изгиба,

М аз = QKpl\.

1г — расстояние от центра тяжести сечения до приложенной нагрузки @кр. Согласно рис. 16,

11 = р —хс,

где р — расстояние от крайних (левых) волокон сечения до центра приложения нагрузки, р — 330 мм; ~ хс — центр тяжести сечения,

h3	520 оап
хс= -^- = —.—= 260 мм.
L i	L t

/х = 330— 260 = 70 мм.

Мю = 160 000 • 7,0 = 1120 000 кгс • см;

W — момент сопротивления сечения

W = ch*		12-522	5400 см3.
сум '	160 000	1 120 000	= 413 кгс/см2,
	624	5400

что является незначительным.

212

Рассмотрим сечение I I I —III.	Это	сечение рассчитываем на
максимальные растягивающие напряжения по формуле Ляме
^тах— Я	Д2+,-2	’
	_г~

где q — интенсивность удельного давления,

(?кр

Ядс

Вэтой формуле d — диаметр проушины, d = 150 мм; с — толщина пластин, с — 120 мм;

160 000

890 кгс/см2.

12-15

R = 210 мм.

гd_ 150 = 75 мм.

2 2

^ ш а х = 890 = 1150 КГС /С М 2.

Коэффициент запаса прочности по отношению к пределу усталости

g __ <То Р	45	3,92.
Стах	11,5

Определение процента загрузки пружины крюка

Задача 123. Определить, на сколько процентов будет загружена пружина крюка (по отношению к максимально допустимой нагрузке),

если	вес	вращающихся деталей крюка qx = 1000 кг, вес	свечи
qCB =	1800	кг, вес штропов с элеватором q2 = 600 кг, средний	диа

метр пружины Dcp = 265 мм, диаметр прутка d — 40 мм, допустимое напряжение сжатия для материала пружины [а]сж = 5800 кгс/см2.

Решение. Нагрузка на пружину складывается из веса свечи, вращающихся деталей крюка, веса штропов и элеватора.

Рв — Я1 + Ясв + = Ю00 +1800 + 600 = 3400 кгс.

Учитывая сопротивления трению в резьбе при подъеме свечи, фактическая нагрузка на пружину составит

Рф = 1,15РВ= 1,153400 = 3900 кгс.

Максимально допустимую нагрузку на пружину можно опре

делить по формуле

nds [д]сж Ртах-' 8Dcp

	_ 3,14-43 - 5800	' 5500 кгс.
	8 • 26,5	' 5500 кгс.
	8 • 26,5

213

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155653

Смотрите также:









Анализ эффективности инвестиций предприятия на примере ООО «СпецПримСтрой»
Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления