4.1 Матеріаломісткість конструкцій.
Основні поняття
Матеріаломісткість – один з основних показників, які характеризують технічну досконалість бурового і нафтогазо-промислового обладнання. В більшості випадків зменшення матеріаломісткості виробів приводить до позитивних наслід-ків: зменшуються витрати на конструкційні матеріали, на виготовлення і ремонт обладнання; зменшуються експлуата-ційні витрати.
Необхідно відмітити наявність окремого обладнання, для якого зниження матеріаломісткості не приводить до позитивних наслідків. Прикладом останнього може бути рухома частина талевої системи бурової установки. Надмірне зменшення матеріаломісткості гакоблока може привести до сповільнення його опускання з порожнім елеватором, внаслідок чого знижуються техніко-економічні показники спуско-підіймальних операцій зокрема і бурових робіт взагалі.
Доцільно також відмітити, що зменшення матеріало-місткості обладнання – це не є самоціль розроблення нової чи удосконалення існуючої продукції машинобудування. Важ-ливо, щоб зменшення матеріаломісткості виробів не привело до негативних наслідків і в першу чергу до зниження їх надійності.
Для оцінки матеріаломісткості конструкції на практиці, як правило, використовують два показники: абсолютну і питому матеріаломісткості.
Абсолютну матеріаломісткість конструкції М прийнято визначати масою її складових частин в кг
M
= m1
+ m2
+….. + mn
=
, (4.1)
де mі – матеріаломісткість і-ої складової частини виробу; n – кількість складових частин у виробі.
Абсолютна матеріаломісткість – важливий і потрібний технічний показник властивостей машин та обладнання. Він є складовою частиною технічної характеристики виробів. Маса виробу вказується в основному написі робочих креслень виробу і його складових частин.
Для порівняння якості виробів однакового призначення використовують показник питомої матеріаломісткості m, який описується формулою
,
(4.2)
де В – значення основного параметру виробу.
Основним параметром виробів є: для двигунів, бурових насосів, компресорів – потужність, кВт; для редукторів – крутний момент, Н·м; для трубних елеваторів – вантажо-підйомність, Н і т.д.
Для прикладу в таблиці 4.1 приведені фрагмент технічної характеристики і значення питомої матеріало-місткості бурових насосів, що випускаються в Росії. За основний параметр прийнято корисну потужність.
Таблиця 4.1 – Фрагмент технічної характеристики бурових насосів
Насос |
Корисна потужність, кВт |
Максимальна подача, л/с |
Максимальний тиск, МПа |
Маса, кг |
Питома матеріало-місткість, кг/кВт |
УНБ- 600 |
500 |
50,9 |
25 |
27700 |
55,4 |
УНБТ-800 |
720 |
41,4 |
32 |
22400 |
31,1 |
УНБТ- 950 |
855 |
46,0 |
32 |
22700 |
26,5 |
Показник питомої матеріаломісткості відображає голов-ним чином рівень технічної досконалості виробу (раціо-нальність його конструктивної схеми, долю використання у виробі високоміцних та неметалевих матеріалів та ін. фактори). Крім того, доцільно відмітити, що абсолютна і питома матеріаломісткість входять в структуру показників технологічності конструкції виробу. В свою чергу техноло-гічність конструкції виробу є одним з основних показників якості продукції.