
- •Компонування конструктивної схеми вишки
- •Вибір типу вежі
- •Вибір технологічного обладнання
- •1.3. Визначення основних розмірів вишки
- •Збирання навантажень на бурову вишку
- •2.1. Класифікація навантажень
- •2.2. Вертикальні навантаження
- •2.3. Горизонтальні навантаження
- •3.1. Визначення розрахункових зусиль у вежі
- •3.2. Зусилля в ногах вежі
- •3.3. Зусилля в решітці
- •4.Добір перерізу елементів вежі
- •4.5. Розрахунок елементів вежі на витривалість
- •4.6. Розрахунок підкронблочної балки
- •4.7. Розрахунок вузлів вежі
- •4.7.1. Розрахунок зварного з’єднання
- •4.7.2. Розрахунок болтових з'єднань
- •5. Розрахунок вишки на стійкість від перекидання
- •Література
2.2. Вертикальні навантаження
Вертикальне навантаження, яке діє на підкронблочну раму вишки:
F’=F1+F2+F4+F5
Рисунок 2.2. – Кінематична схема підйомної системи
де – вага талевої системи:
де Gг – вага гака; Gг=48 kH;
Gв – вага вертлюга; Gв=39.9 kH;
Gб – вага блока; Gб=125 kH;
–
вага
талевого каната:
Gтк=lтк·gтк
де
–
довжина
талевого каната в оснастці:
lтк=lб·uтс
де
–
відстань
між кронблоком і талевим блоком у
нижньому положенні гака:
lб=h-h2=39-12=35 м;
lтк=27*12=600 м;
Gтк=27*0,082=2,2146 kH;
F1=48+33,9+2*2,214/3=89,371 kH.
Приймаємо F1=89,371kH.
– вага крон блока.
2.3. Горизонтальні навантаження
Горизонтальне навантаження на наголовник, вираховується для двох випадків:
гак нерухомий:
T1=131.45кН
при русі гака :
= ( 961,38 ·24)/2·23= 30.53 кН.
де
і
- кути відповідно між ведучою і нерухомою
струнами каната та вертикальною віссю
вишки.
Приймаємо
=131.45
kH;
=30.53
kH.
Горизонтальна сила від ваги свічок:
Рисунок 2.3. – Схема знаходження горизонтальної складової сили, діючої на
кронблок від натягуталевого каната
де
–
загальна
вага свічок на підсвічнику:
1102.5
kH;
Згідно
норм проектування визначаємо вітрове
навантаження на бурову вишку для трьох
значень нормативного вітрового тиску:
кПа;
кПа;
кПа
за формулою:
де А – площа навітряної частини вишки:
;
k – коефіцієнт, що враховує зміну вітрового навантаження по висоті; k=1,6;
φ – коефіцієнт заповнення панелі; φ=0,15.
Результати записуємо до таблиці 2.1.
Вітрове навантаження на повний комплект свічок:
;
де Acв – площа бурильних труб, які сриймають вінроае навантаження:
де n – кількість свічок; n = 15;
-
діаметр свічки;
=0,168;
-
частина довжини свічки, на яку діє
вітрове
навантаження;
=18
м;
Рисунок 2.5. – Схема знаходження горизонтальної складової
навантаження від ваги свічок, встановлені за пальці
;
Визначення зусиль в елементах вишки
3.1. Визначення розрахункових зусиль у вежі
Від
кожного навантаження знаходимо зусилля
для розрахункового перерізу, який
приймаємо на рівні опорної частини
вишки.
Таблиця 3.1. – Зусилля від навантажень
№ |
Навантаження |
Зусилля |
||||
Позначення |
Значення |
M, кНм |
N, кН |
Q, кН |
||
1 |
F1 |
89.37 |
0 |
89.37 |
0 |
|
2 |
F2 |
4100 |
0 |
4100 |
0 |
|
3 |
F3 |
449.561 |
0 |
449.561 |
0 |
|
4 |
F4 |
360 |
0 |
360 |
0 |
|
5 |
F5 |
70.4 |
0 |
70.4 |
0 |
|
6 |
|
131.45 |
5126.56 |
0 |
131.45 |
|
7 |
T2 |
30.53 |
119.67 |
0 |
30.53 |
|
8 |
W700 |
102.06 |
3980.34 |
0 |
102.06 |
|
9 |
W250 |
38.275 |
1492.725 |
0 |
38.275 |
|
10 |
W150 |
22.95 |
895.05 |
0 |
22.95 |
|
11 |
Wсв.150 |
20.58 |
802.62 |
0 |
20.58 |
|
12 |
Wсв.250 |
7.35 |
286.62 |
0 |
7.35 |
|
13 |
Wсв.700 |
4.41 |
171.98 |
0 |
4.41 |
Розрахункові
зусилля визначаємо для чотирьох
варіантів поєднань навантажень з
урахуванням коефіцієнта сполучень
.
Рисунок 3.1. – Схеми дії навантажень на вежу
Таблиця 3.2. – Розрахункові зусилля у вежі
|
Розрахункові зусилля на вишку |
|||
Варіант 1 |
Варіант 2 |
Варіант 3 |
Варіант 4 |
|
M, кНм |
8096.6 |
5973.63 |
895.05 |
6021.6 |
N, кН |
5069.33 |
50.77 |
519.77 |
5069.33 |
Q, кН |
208.21 |
153.17 |
22.95 |
154.4 |
№ рядків |
1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12 |
1, 4, 5, 7,8, 11 |
1, 5, 4 , 10 |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 |