19.2. Выбор и обоснование критериев оптимизации при проектировании машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Выбор критерия вы можете взять в ответе на 19 вопрос

В практике конструирования бурового оборудования все шире применяют электронные цифровые вычислительные машины (ЭЦВМ), значительно ускоряющие процесс разработки новых конструкций. При этом ЭЦВМ используют в зависимости от их типа, возможностей проектной организации и тех целей, которые она перед собой ставит.

В настоящее время представляется возможным выделить четыре группы задач, которые целесообразно решать с помощью ЭЦВМ, а именно:

1) многовариантные оптимизационные расчеты, т. е. расчеты по сложным формулам, когда требуется получение более точных результатов, чем это можно получить при «ручных» расчетах по приближенным формулам;

2) проверочные расчеты деталей и сборочных единиц, которые могут выполняться также без применения ЭЦВМ, но применение машин экономит время;

3) проверочные и проектировочные расчеты по специально разработанным методикам;

4) автоматизированные системы проектирования (САПР) бурового оборудования.

Вторая и третья группы задач решаются во многих организациях. Первая группа задач более сложная и доступна гораздо меньшему кругу организаций. Работы по автоматическому проектированию бурового оборудования начаты в специализированных организациях. Например, разработана система автоматического проектирования буровых долот. Проверочные расчеты деталей и сборочных единиц по существующим методам с использованием ЭЦВМ применяют довольно широко и используют готовые отработанные методики; составление по ним программ не представляет большой трудности. Однако практика показала, что во многих случаях программы громоздки и неэффективны, так как они требуют высокой степени формализации всех понятий и операций.

Первая и третья группы задач могут рассматриваться как ступени, ведущие к довольно перспективному машинному проектированию. Методики проверочных и проектировочных расчетов характеризуются большой общностью, что позволяет по одной программе рассчитывать конструкции одного класса. Современные ЭЦВМ открывают большие перспективы для оптимизации технических решений и позволяют использовать математическую теорию планирования эксперимента, в результате чего можно получить необходимые экспериментальные данные с минимальными затратами средств и времени при исследовании сложных технических систем.

Если программы предполагают использовать в САПР, то должна быть предусмотрена возможность их «стыковки», чтобы можно было рассчитывать и оптимизировать сложные конструкции, включающие различные сборки. При машинном проектировании невозможно заранее предусмотреть все варианты поиска оптимального решения. В связи с этим важную роль приобретает режим диалога человек - машина.

ЭЦВМ выдает на дисплей или в печать ту или иную информацию, а человек после ее анализа вводит дополнительные данные и определяет направление дальнейшего решения. После этого машина вновь считает слабое сечение и т. д. Режим диалога можно использовать при определении параметров подъемного механизма буровой установки. Следует иметь в виду, что применение ЭЦВМ может дать значительный эффект, так как позволяет ускорить проектирование в 7--10 раз и повысить качество проекта за счет выбора оптимального варианта. При «ручном» проектировании сложных конструкций затраты на выбор оптимального решения растут с увеличением сложности конструкций.