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

Скачать файл

Заказать новую работу

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

Коэффициент запаса прочности на продольный изгиб достаточный. Напряжение растяжения в резьбовой части поршневого конца

штока составит

Р р

°р /х ’

где — площадь сечения по внутреннему диаметру резьбы М 56 X X 3.

д = i | L = 0,785 • 4,8852 = 18,37 см2.

21000 = 1150 кгс/см2.

СТр 18,37

Коэффициент запаса прочности равен

К0-ц>

где о_1р — предел выносливости на растяжение при действии знако переменных нагрузок

о_1р = 0,36ав = 0,36 • 95 = 34,2 кгс/мм2.

	К	34,2	3.
	К	11,5	3.
		11,5
В резьбовой части штока со стороны, противоположной поршню,
напряжение сжатия равно		1,3-Р,
		1,3-Р,
		h
где / 2 — площадь сечения по внутреннему диаметру				резьбы М 64 X 3,
/ 2 = 24,34 см2; 1,3 — коэффициент,			учитывающий	влияние пред
варительной затяжки.
асж	1,3-24 000 =		1280 кгс/см2.
	24,34

Коэффициент запаса прочности

34,: 2,67, 12,!

что вполне достаточно.

РАСЧЕТ ПАЛЬЦА ГОЛОВКИ ШАТУНА НА ПРОЧНОСТЬ

Задача 169. Рассчитать палец головки шатуна на прочность, если максимальное усилие, возникающее в шатуне, 5 тах = = 20 000 кгс. Материал пальца — Ст. 50. Размеры пальца даны в ходе решения.

■274

;

Решение. Палец малой головки шатуна соединяет ее с крейц

копфом. Необходимо	рассчитывать палец на	удельное давление
и изгиб.	давление. Используем	формулу
Расчет на удельное	давление. Используем	формулу

„‘S'max

где В — длина пальца, В = 180 мм; d — наружный диаметр пальца d = 160 мм.

Таким образом,	20 000
Я		= 69,6 кгс/см2.
	18 • 16

В малую головку шатуна запрессована бронзовая втулка, в ко торой находится палец. По данным табл. 49, [q] = 70-1- 130 кгс/см2. 69,6 < 7 0 - 1 - 130 кгс/см2.

Рис. 48. Схема к расчету пальца крейцкопфа на изгиб.

Расчет на изгиб. Рассматриваем палец, как балку на двух опо рах. Опорами пальца является корпус крейцкопфа (рис. 48). В = = 180 мм; I = 255 мм.

где Миз — максимальный изгибающий момент, который определим по формуле

i f	^шах	1	s max		В	20 000	( 25,5		18	X Л(, С лпл
М * * = ~ 2 ~		' Т ------2		"~4~=		2	\	2----- —		) =165000 кгссм.
Находим момент сопротивления
					рр= 0 , 1 (-di~ dl				),
где	d± — внутренний диаметр пустотелого пальца, принимаем dt =
= 57,5 мм.		Тогда
			W =	0,1		7 Й-’754 =		4025 см3.
						16
.	Подставив значения Л/из и И7 в формулу, получим
			а ИЗ		165 000		410 кгс/см2.
			а ИЗ		4025		410 кгс/см2.
					4025

18*

275

Определяем коэффициент запаса прочности. Считаем, что режим работы пальца знакопеременный. Тогда

о_1и — 0,43ав.

Для стали 50 ав 60 кгс/мм2.

сг_1и = 0,43 • 60 = 25,8 кгс/мм2.

25,8

К: 6,3,

4,1

что вполне достаточно.

ТУРБОБУРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА БЫСТРОХОДНОСТИ КОЛЕСА ТУРБИНЫ

Задача 170. Определить коэффициент быстроходности колеса турбины и турбобура, если при скорости вращения вала турбобура

п = 725 об/мин	перепад	давления на турбине рт= 51,2 кгс/см2,
а мощность на валу N =		172 л. с. На вал турбобура надето i = 100
рабочих колес.	Удельный вес раствора у = 1,3 гс/см3.

Решение. Определяем перепад давления, приходящийся на одну ступень, в метрах столба бурового раствора по формуле

		Рт	51,2-104		=3,95 м.
		yi	1300-100		=3,95 м.
		yi	1300-100
Мощность, развиваемая одним колесом,
	^ i	N	172	1,72 л. с.
	^ i	=	10 0	1,72 л. с.
			10 0
Коэффициент быстроходности колеса
	п V N i
		‘^J=- = 725 •		3,95 V 3,95
	Н г У н			3,95 V 3,95
Коэффициент быстроходности турбобура
V n	— п -	V n	_ 725		1300	/1 7 2	= 5,67.
Н у Н	Рт	V.PiV		51,2 • 104		Ю4
		V.PiV			У	13001зс

П р и м е ч а н и е . В приведенные выше формулы рт необходимо подстав лять в кгс/м2, а у — в кгс/м3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПОДПЯТНИКИ ТУРБОБУРА

Задача 171. Определить удельное давление на подпятник турбо бура, если гидравлическая нагрузка составляет Г = 18 500 кгс; вес вращающихся деталей дрот = 1850 кг; количество подпятни

276

ков i =	18. Согласно рис. 49, D — внешний диаметр подпятника,
d j E f i,	— диаметры рабочей поверхности.

Решение. Удельное давление на подпятник определяем по формуле

Г +	<7рот
q ~	Гр- '

Рис. 49. Схема подпятника турбобура.

где i — количество	подпятников,		рабочей
поверхности подпятников.
	F = J L ( d \ - d l) ,
где d 2 = 120 мм; d x = 160 мм.
	18 500+1850	= 6,85 кгс/см2.
q	18 • 0,785 (162—122)	= 6,85 кгс/см2.
q	18 • 0,785 (162—122)
Допустимое удельное давление на подпятник турбобура			[д] = 15 +
+ 20 кгс/см2, значит	g < [д].
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СРЕДНИХ ОПОР ТУРБОБУРА

Задача 172. Определить количество средних опор, которые необ ходимо поставить на вал турбобура, если диаметр вала dK = 110 мм;

длина 1В=	7600 мм. Остальные необходимые данные	приведены
в ходе решения задачи.
Решение.	Вал турбобура имеет значительную длину.	При враще

нии длинного вала в нем возникают большие колебания, которые могут привести к авариям. Число оборотов вала, при котором воз

никают такие колебания, называется			критическим. Критическое
число оборотов определим по	формуле
пкр		VEIg
пкр
где Е — модуль упругости,	равный		для	стали 2,1 • 106 кгс/см2;
/ — экваториальный момент инерции сечения вала,
j	_	Jidj\|
1 - _		6 4 ~ :
g — ускорение силы тяжести, g =		981 см/с2;		q — вес 1 см вала в кг;

1Кр — длина вала между опорами (критическая).

277

Вес 1 см вала можно определить по формуле

9 = Т ~ Y.

da — диаметр вала в см; у — удельный вес стали, у = 0,00785 кгс/см3. Преобразуя формулу икр, получаем

тгкр = 1,2Ы 07

Отсюда

21 •107dB

•'кр пкр

Вместо пкр можно задаться числом оборотов вала при холостом режиме работы

^хол—■2п0

пот — число оборотов вала при оптимальном режиме работы. При нимаем попт = 700 об/мин.

Таким образом,

пкр = пхол = 2 • 700 = 1400 об/мин.

Имея все необходимые для расчета данные, определяем

"кр - V	21-Ю7-И		= 308 см,
"кр - V	*	1400
т. е. критическая длина	вала	между	опорами составляет 308 см.

Это указывает на то, что на валу необходимо устанавливать проме жуточные опоры. Количество промежуточных опор определим из соотношения

760

п 2,46.

308

Принимаем п = 3.

•РАСЧЕТ КОРПУСА ТУРБОБУРА НА ПРОЧНОСТЬ.

Задача 173. Рассчитать корпус турбобура на прочность, если по тери давления в турбобуре и долоте составляют ртур = 100 кгс/см2; наружный диаметр турбобура D = 235 мм; внутренний d = 205 мм, материал для изготовления корпуса — сталь 40Х, предел прочности которой сгв = 90 кгс/мм2.

Решение. Корпус турбобура рассчитывают на растяжение ар от внутреннего давления по формуле Барлоу

„_ Р т ур О

Р~ 26 '

278

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