1.3. Применение электронных вычислительных машин при расчёте и конструировании бурового оборудования
Выделено четыре группы задач, решаемых на ЭВМ:
многовариантные оптимизационные расчёты;
2) проверочные прочностные расчёты, которые могут быть выполнены вручную, с целью экономии времени;
3) проверочные и проектировочные расчёты по специальным методикам;
4) САПР – системы автоматизированного проектирования оборудования.
При САПР выбирают оптимальные конструктивные решения, после чего разрабатывают и выдают в готовом виде всю проектную документацию: все виды чертежей, спецификации, пояснительную записку, паспорт, технические условия и др.
Примерная блок-схема процесса синтеза оптимальной конструкции приведена на рис. 2.2 .
Рисунок 2.2 – Блок-схема процесса синтеза оптимальной конструкции
Лекция № 3
1. Конструирование и расчёт талевых систем
1.1. Конструирование кронблоков и талевых блоков
При конструировании кронблоков, прежде всего, выбирают схему в зависимости от предполагаемой нагрузки, числа шкивов, возможностей завода-изготовителя. Меньшую массу и размеры имеют одноосные кронблоки без промежуточных опор. Они рассчитаны на максимальную нагрузку до 1,4 МН. Многоосные кронблоки выполняют одноярусными (оси находятся на одном уровне) и многоярусными (с разными уровнями расположения осей). Массы таких кронблоков значительно больше, чем одноосных. Они предназначены для больших нагрузок и имеют более сложную конструкцию.
Талевые блоки конструируют двух видов: одноосные (для ручной расстановки свечей) и двухосные (для работы с АСП). В последних между осями оставлено пространство для пропуска свечей бурильных труб. Талевый блок должен иметь минимальные габариты, особенно по ширине, так как он движется внутри вышки.
Сборку ось – шкивы талевых блоков и кронблоков следует выполнять однотипной конструкции. Размеры деталей должны быть унифицированы, чтобы обеспечить взаимозаменяемость. Основные требования к сборке – надёжность и наименьшие размеры по длине осей (меньше габариты и напряжения изгиба)
Каждый шкив должен свободно вращаться независимо от частоты вращения соседних шкивов (скорости разные) и не смещаться по оси при действии осевых нагрузок. Ширина ступицы шкива определяется шириной подшипников.
Для обеспечения равномерного износа беговых дорожек внутренних колец подшипников и для облегчения их монтажа следует выбирать посадки, которые обеспечивают возможность небольшого проворачивания их на оси (1÷2 оборота на один спуско-подъём).
К точности изготовления и к качеству материалов предъявляются повышенные требования:
осевое биение шкива допускается не более 1,0 мм, радиальное – не более 0,5 мм на диаметре 1000 мм,
отклонение оси профиля жёлоба от средней плоскости допускается не более 1,5 мм,
разностенность реборд – не более 2,0 мм.
сварные элементы блоков необходимо изготавливать из углеродистой конструкционной стали,
шкивы должны изготавливаться литыми из легированных сталей марок 40ГЛ, 50ГЛ,30ХНЛ или сварными из углеродистых и легированных сталей с закалкой по профилю жёлоба до твёрдости НRC 30÷40 и с шероховатостью поверхности Rz = 25 мкм,
оси должны быть кованные, термически обработанные, из легированной стали 40ХН и др.