5.9.2. Расчет резьбы на прочность

Основными конструктивными параметрами, определяющими прочность витков являются:

d - наружный диаметр резьбы ствола;

P - шаг резьбы;

R - радиус закруглений во впадинах;

H - высота гайки.

Соотношение механических характеристик болта (ствола) и гайки.

Усилие, вызывающее срез витков:

- резьбы болта:

; (5.40)

- резьбы гайки:

, (5.41)

где и - коэффициенты полноты резьбы болта и гайки, для трапецеидальной резьбы ;

H - высота гайки;

- коэффициент, учитывающий неравномерность деформации в резьбе пластических деформаций;

и - пределы прочности материалов болта и гайки на срез (можно принять ).

Коэффициент при отношении пределов прочности свыше 1,3 можно принять 0,7…0,75, если это отношение меньше 1,3 – =0,55…0,6.

Необходимая высота гайки из условия обеспечения равнопрочности стержня ствола и резьбы гайки должна быть

. (5.42)

Отношение должно быть не больше 1,5.

Предельная несущая способность резьбы по разрушающему усилию может быть определена по формулам (5.40) и (5.41). Для этого необходимо принять в них при наружном диаметре гайки D=2d, или при D=3d.

Крюкоблок, узлы и детали талевой системы относятся к элементам особой ответственности, для которых необходимо применять материалы с достаточной пластичностью ( %, % и  50 Дж/см²). При низких температурах и ударной нагрузке предельное значение 30 Дж/см².

Заключение

Основное назначение настоящего пособия – научить студентов проектированию технических устройств: определить решаемые задачи, выбрать пути их решения, рассчитать параметры конструкции и, начав с главного содержания, разработать конструктивный вид, определить комплекс размеров.

Структура и содержание учебного пособия соответствуют его назначению и излагаются в определенной последовательности.

Начало – изучение состава спуско-подъемного комплекса и функций отдельных узлов комплекса в целом. Необходимо понять и усвоить порядок выполнения технологических операций.

Во втором разделе раскрывается содержание понятий “проектирование” и “конструирование”, особенности проектирования в условиях функционирования САПР. Системность проектирования при определении схемы буровой установки рассматривается в связи со специализацией или унификацией общей конструкции.

Виды конструкторских работ и связь их с принимаемыми этапами проектирования и конструкторско-технологической разработки дается для усвоения общих принципов создания новой техники.

Общие расчеты талевой системы выполняются в соответствии с заданием в последовательности, определяемой приведенной методикой. При этом предполагается, что эскизное компонование осуществляется одновременно с проектными расчетами, а рабочее, как продолжение эскизного сопровождается проверочными расчетами на прочность и сопротивление усталости проектируемых деталей. Методы расчета оригинальных деталей узлов талевой системы и справочный материал для выполнения расчетов приведены в разделе приложений.

Основным содержанием проекта является конструкция узла, основанием для разработки которой служат обоснование конструктивной схемы и расчеты несущих элементов на прочность. Общий вид узла и входящая в него сборка выполняются по требованиям технического проекта. Специальные требования конструкции узлов талевой системы определяют содержание расчетов (нагрузки, запасы прочности, надежность и др.) и должны быть учтены в чертежах.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Ильский А. Л., Шмидт А.П. Буровые машины и механизмы: Учебник для техникумов. М.: Недра, 1989. 396 с.

2 Алексеевский Г. В. Буровые установки Уралмашзавода. М.: Недра, 1981.

3 Ильский А. Л., Миронов Ю. В., Чернобыльский А. Г. Расчет и конструирование бурового оборудования. Учеб. для вузов. М.: Недра, 1985. 452 с.

4 Баграмов Р. А. Буровые машины и комплексы: Учебник для вузов. М.: Недра, 1988. 501 с.

5 Ильский А. Л. Расчет и конструирование бурового оборудования и инструмента. М.: Гостоптехиздат, 1962. 636 с.

6 Освоение и ремонт нефтяных и газовых скважин под давлением/

Ю. В. Зайцев, А. А. Данилянц, А. В. Круткин и др. М.: Недра, 1982 .

7 Бухаленко Е. И., Абдуллаев Ю. Г. Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования. М.: Недра, 1985.

8 Ганджумян Р. А. Практические расчеты в разведочном бурении. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1986. 253 с.

9 Ильский А. Л., Касьянов В. М., Порошин В. Г. Буровые машины и сооружения. М.: Недра, 1967. 472 с.

10 Федоров В. С., Никаноров М. М. Теоретические основы подъема бурового инструмента. М.: Гостоптехиздат, 1952. 156 с.

11 П.И. Орлов Справочно-методическое пособие, т.3

12 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. т.1. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1979. 728 с., ил.

13 Тарасевич В. И. Основы повышения производительности буровых установок. М.: Недра, 1968.

14 Машины и нефтяное оборудование. Т. 4. М.: ВНИИОЭНГ, 1966.

15 Установки буровые. Расчет и проектирование талевых систем. Ру­ководящий материал РМ 98-68. Свердловск: УЗТМ-НИИТЯЖМАШ, 1968.

16 Установки буровые. Коэффициенты полезного действия. Руководя­щий материал РМ 57-66. Свердловск: УЗТМ-НИИТЯЖМАШ, 1966.

17 Машины и нефтяное оборудование. Т. 4. М., ВНИИОЭНГ, 1967.

18 Букштейн М. А. Стальные канаты нефтегазодобывающей. промышлен­ности. М.: Недра, 1969.

19 Галабурда В. Сокращение расхода талевых канатов при буре­нии глубоких скважин. Совершенствование бурения нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1965.

20 Даниелянц А. А. Буровые машины и механизмы. М.: ГОСТОП-ИЗДАТ, 1961.

21 Машины и нефтяное оборудование. Т. 6. М.: ВНИИОЭНГ, 1971.

22 Тарасевич В. И. Определение работоспособности талевого каната при бурении глубоких скважин. Изв.вузов. Нефть и газ. 1962. № 8.

23 Перель Л. Я., Филатов А. А., Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. 2 – е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 608 с.

24 Серенсен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машгиз, 1963. 452 с.

25 Обоснование основных параметров и расчет талевой системы: Методическая разработка по курсовому проектированию. Изд. КПИ, 1975. 41с.

26 Кирсанов А. Н., Зиненко В. П., Кардыш В. Г. Буровые машины и механизмы. М.: Недра, 1981. 448 с.

27 Сергиенко И. А. Основы проектирования установок разведочного бурения: Учебное пособие. М.: МГРИ, 1975. 108 с.

28 Каталог нефтяного оборудования, средств автоматизации, приборов и спецматериалов. М.: ВНИИОЭНГ, 1993. 304 с.

Заявки на книгу направлять по адресу: