5. Розрахункова частина
5.1 Розрахунок гідроциліндра
Діаметр гідроциліндра визначають по формулі, мм
;
(5.1)
де
F – площа
поршня,
;
(5.2)
де
– сумарне зусилля в циліндрі, МН
;
(5.3)
Щоб подолати вищтовхувальну силу на поршень, яке створюється тиском середовища на плашку при закритті превентора, циліндр повинен мати зусилля, МН
;
(5.4)
де
-
тиск в свердловині, МПа
-
діаметр штока, мм
Сила тертя резинових ущільнювальних кілець об поверхню гідроциліндра визначають по формулі, МН
;
(5.5)
де
- тиск, який герметизується ущільнювачем,
МПа
n - число ущільнювачів
d–діаметр, мм
- площа контакту ущільнюючого кільця з сполученою поверхнею,
;
(5.6)
де
- ширина контакту ущільньового кільця
з штоком, мм
;
-
коефіцієнт тертя резини по сталі .
Приймаю
;
Отже, сумарне зусилля в циліндрі має значення, МН
;
Площа поршня,
;
Діаметр гідроциліндра має значення, мм
;
Перевірочний розрахунок міцності гідроциліндра проводимо по формулі допустимого тиску, МПа
;
(5.7)
де
-
допустима напруга металу, МПа
5.2 Розрахунок кришки гідроциліндра
Кришка гідроциліндра отримує навантаження, яке створюється в середині гідроциліндра і тиском в свердловині, яка діє на шток поршня, кН
,
(5.8)
де
-
внутрішній діаметр гідроциліндра, мм;
-
діаметр штока, мм;
-
тиск в гідроциліндрі, МПа;
-
тиск в свердловині, МПа,
Кришка гідроциліндра має прямокутну форму і кріпиться до кришки корпуса шпильками . З урахуванням затяжки одна шпилька сприймає навантаження, кН
,
(5.9)
де z – кількість шпильок;
Згинаючий момент в тарілці
фланця під однією шпилькою,
,
(5.10)
де
-
плече згинання, м
;
Момент опору згинальної ділянки,
,
(5.11)
де b - довжина перерізу, мм
h – висота перерізу, мм
.
Напруга вигину має значення, МПа
Висновок
У даній курсовій роботі я провів розрахунок свердловини глибиною 7430 м по заданих мені умовах . Відповідно до цих розрахунків я вибрав бурову установку БУ 8000/500 ЭР . На першому листі мною була накреслена кінематична схема даної бурової установки .
На другому листі я відповідно до завдання виконав креслення плашкового превентора ППГ 230*35 . Також мною була проведена модернізація даного превентора . Суть удосконалення полягає в тому, щоб дозволити проводити заміну плашок не знімаючи відкидних кришок, до яких кріпиться велика кількість обладнання (шток, гідроциліндр, кришка гідроциліндра та ін.) . Для цього я зробив отвір потрібної форми у корпусі і установив на неї додаткову кришку, яку прикріпив до корпусу шпильками .
На третьому листі мною було накреслене деталювання таких деталей : бокової кришки, відкидної кришки, змінних плашок та гідроциліндра . Всі вони зображені на листах формату А3 .
Всі креслення і розрахунки відповідають нормативним документам .