5. Расчет элементов крюкоблока.
Расчет оси подвески крюка
-
диаметр оси
подвески крюка: [чертеж],
-
длина участка оси, контактирующая с
телом крюка: [чертеж],
- удельное давление между осью и телом крюка:
- материал крюка: 30ХМЛ
-
допускаемое удельное давление:
-
длина участка оси, контактирующая с
телом ствола: [чертеж],
- удельное давление между осью и стволом:
- материал ствола: 38ХГМ
-
наружный радиус проушины ствола:
[чертеж],
-
максимальные напряжения в проушине
ствола на наружной поверхности:
условие выполняется.
5.2 Расчет ствола крюкоблока на растяжение
-
диаметр ствола в гладкой части: [чертеж],
-
внутренний диаметр резьбы: [чертеж],
сечение I-I
- площадь сечения:
- наибольшие напряжения растяжения при действии максимальной
статической нагрузки:
-
материал ствола: сталь 40ХН,
-
допускаемые напряжения на растяжение:
-
коэффициент запаса прочности по пределу
текучести:
,
условие выполняется
- амплитуда эквивалентных напряжений цикла:
- запас прочности по выносливости для ствола крюкоблока
при
:
-
коэффициент запаса прочности:
,
условие выполняется
сечение II-II
-
площадь сечения:
- наибольшие напряжения растяжения при действии максимальной
статической
нагрузке:
,
условие выполняется
- амплитуда эквивалентных напряжений цикла:
- запас прочности по выносливости для ствола крюкоблока
при
:
-
коэффициент запаса прочности:
,
условие выполняется
сечение III-III
- геометрические размеры проушины: В=250 мм, d=95 мм, b=125 мм
-
напряжения растяжения:
,
условие выполняется
-
интенсивность нагружения проушины:
- тангенциальные напряжения на внутренней поверхности проушины:
-
допускаемые тангенциальные напряжения,
,
условие выполняется
5.3 Расчет резьбы ствола
Трапецеидальная резьба рассчитывается на деформации изгиба, среза и смятия первого наиболее нагруженного витка. Заменяем действующую на кольцевую площадку витка распределенную нагрузку сосредоточенной и считаем её приложенной по оси резьбы.
-
изгибающий момент от нагрузки:
,
где:
-
коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения
растягивающей
нагрузки по виткам резьбы,
-
расчетная нагрузка на резьбу,
-
вес наиболее тяжелой обсадной
колонны:[табл.2],
-
коэффициент динамичности:[3,табл.ХI.3],
примем
-
наружный диаметр резьбы: [чертеж],
-
внутренний диаметр резьбы: [чертеж],
Виток
резьбы рассматриваем как защемленную
консольную балку, на которую действует
сосредоточенная сила. Сечение,
сопротивляющееся изгибу, представляет
собой кольцевую площадку, которая в
развернутом виде соответствует
прямоугольнику с основанием
и
высотой
.
-
момент сопротивления сечения:
,
где:
-
шаг резьбы: [чертеж],
;
-
коэффициент, учитывающий, что высота
сечения меньше шага
резьбы,
- напряжение изгиба в первом витке:
-
допускаемое напряжение изгиба:
,
условие выполняется.
В этом же кольцевом сечении в развернутом виде, представляющем собой прямоугольник, будет происходить деформация среза.
-
напряжения среза:
-
допускаемое напряжение среза:
,
условие выполняется.
Деформация смятия будет по боковой поверхности витка резьбы, в развернутом виде представляющей собой прямоугольник.
-
напряжения смятия:
-
допускаемое напряжение смятия:
[1,стр.389],
,
условие выполняется.