2.3.2 Бұрғылау шығырының көтеру білігін беріктікке есептеу

Жұмыс барысында бұрғылау шығырының көтеру білігі көп рет қосылып тежеледі. Тежелу мен екпін уақытын, энергия мен бөлшектің тежелу күшін азайту мақсатында көтеру білігіне орнатылатын бөлшектер ерекше жеңіл болуы тиіс. Бұл талап айтарлықтай кернеулерді жіберуге мүмкіндік береді.

ЛБУ-1200 бұрғылау шығырының көтеру білігі 50ХН болатынан тегершікті етіп дайындалады. Біліктің айналу кезіндегі жүктелу сұлбасы 2.1-суретте көрсетілген. Алдымен А-А қимасы үшін тегершікті көтеру білігінің диаметрін d, мм келесідей анықтаймыз

(2.37)

мұндағы М_кр – максимальды айналу моменті;

[τ] – 50ХН болат үшін қалдық деформацияның ағу шегі, [τ] =885 МПа.

МЕСТ 16532-70 бойынша d=160мм деп қабылдаймыз және 130мм-лік тегершікті білік тістерінің биіктігі 2,5мм-ге тең, демек ішкі диаметр 125мм.

2.1-сурет – Біліктің айналуы кезіндегі жүктелу сұлбасы

Қарсыласудың полярлы моменті ішкі диаметр үшін анықталады W_р, м³

(2.39)

Біліктің айналуының максимал кернеу τ_max, МПа

(2.40)

Айналу кезіндегі беріктік шарты

Шарт қанағаттандырылды.

Қор коэффициенті S_m

(2.40)

Айналу кезіндегі кернеу амплитудасы τ_a, МПа

(2.41)

мұндағы R_t – ассимметрия коэффициенті (айналу кезінде нөлге тең).

Біліктің айналуы кезіндегі кернеудің орташа мәні τ_т, МПа

(2.42)

Айналу кезіндегі төзімділік шегінің азаю коэффициенті

(2.43)

мұндағы К_τ – айналу кезіндегі кернеулер шоғырының коэффициенті, шпонкалы паз үшін К_τ = 2,15;

K_F – беттің күйін ескеретін коэффициент, K_F = 1,15;

К_d – масштабты эффекті ескеретін коэффициент, К_d = 0,52;

K_v – роликтармен қақтау кезіндегі беріктендіру коэффициенті K_v = 2,2.

Ауыспалы қысымдар бойынша беріктік қор коэффициенті

(2.44)

мұндағы К_эτ – айналу кезіндегі эквиваленттілік коэффициенті, К_эτ = 0,5;

ψ_τ – цикл ассиметриясына сезімталдылық коэффициенті ψ_τ = 0,05 [11].

2.3.3 ЛБУ-1200 бұрғылау шығыры білігін ЭЕМ қолдану арқылы беріктікке есептеу

Бұрғылау шығырының көтеру білігін ЭЕМ арқылы беріктікке есептеу үшін бастапқы мәліметтерді 2.3.2 бөлімшесіндегі есептеулер нәтижесі бойынша дайындаймыз. ЭЕМ-да есептеу «AutoCad Mechanical 2015» инженерлік анализ және есептеулер жүргізуге арналған бағдарламада орындалады [12].

2.4-кесте - Білікті ЭЕМ-да есептеу үшін алғашқы берілгендер

Белгіленуі	Өлшем бірлігі	Көрсеткіш мәндері
Мкр	Н·м	172222
D	мм	125
[τ]	МПа	885
Е	МПа	210000
Rt	-	0
Кτ	-	2,15
KF	-	1,15
Кd	-	0,52
Kv	-	2,2
Кэτ	-	0,5
ψτ	-	0,05
τ -1	МПа	885

^{Распечатка} исходных данных и результатов расчёта ^{подъемного вала буровой лебедки на прочность с помощью программы AutoCAD Mechanical}