БИЛЕТ №1
Задача
Определите ожидаемую нагрузку на крюке буровой установки, натяжение в подвижной ветви талевого каната и произведите выбор талевого каната.
Исходные данные: проектная глубина бурения L = 2400 м; вес одного метра бурильных труб диаметром 114 мм = 233 Н/м; вес одного метра обсадных труб диаметром 146 мм = 280 Н/м; вес талевой системы G =24.8 кН; оснастка талевой системы .
Решение:
1) определите вес бурильной колонны:
2) определите вес эксплуатационной колонны:
исходя из наибольшей нагрузки с учётом коэффициента запаса k = 1,5, определяется максимальная нагрузка на крюке
4) определяется максимальное усилие в подвижной ветви талевого каната при движении крюка на подъём
где n - число рабочих струн, = 1.02 - обратная величина КПД канатного шкива определяется величина разрывного усилия R
где к = 3 - коэффициент запаса прочности
по таблице выбирается диаметр талевого каната .
6) по таблице выбираем диаметр талевого каната
Диаметр каната
БИЛЕТ №2
задача
Расчётным путём определите усилие на концах тормозных лент.
Исходные данные: усилие на подвижном конце талевого каната Рпк = 234 кН; диаметры: барабана = 0,7 м, тормозного шкива = 1,45 м; угол охвата тормозного шкива =290 град; коэф. динамичности = 1,1; КПД тормозной системы = 0,85
Решение
1) определите натяжение на подвижном конце талевого каната при торможении
2) определите величину крутящего момента на барабане лебёдки при торможении
3) определите натяжение на набегающем и сбегающем концах тормозной ленты
- на набегающем
е=2,72 - осн. натурального логарифма, 0,45 коэф. трения
- в радианах
- на сбегающем
БИЛЕТ№3
Задача
Определите значение фактические напряжения растяжения в опасном сечении тормозной ленты, сравнить с допускаемыми.
Исходные данные: максимальное усилие на конце тормозной ленты SH = 83 кН
25 Ширина тормозной ленты b, мм |
6 Толщина тормозной ленты , мм |
4 Число заклепок в ряду, z |
18 Диаметр отверстий под заклепки d, мм |
25 |
6 |
4 |
18 |
БИЛЕТ №4
задача
Расчётным путём определите усилие на шток и шатун бурового насоса, крутящий момент и значение приводной мощности насоса.
Исходные данные: давление нагнетания рнаг 15 МПа; диаметры поршня насоса Dп =
= 180 мм, штока dш = 70 мм; частота двойных ходов n = 66 в минуту; длина хода поршня S = 0,6 м
Решение:
Тмамс
1) определите усилия сжатия и растяжения на шток насоса
- усилие сжатия штока
- усилие растяжения штока
2) определите усилия в шатуне
БИЛЕТ №5
Задача
Расчётным путём определить фактическую производительность центробежного насоса серии НК и действительный напор
Исходные данные: частота вращения ротора n = 2950 в мин , диаметр рабочего колеса = 360 мм ; ширина канала рабочего колеса 22 мм
Решение:
1) Определите фактическую подачу
где, = 0.11…0.13 коэф. угла наклона лопаток
= 0.95 коэф. стеснения канала рабочего колеса размеры D2, в метрах
2) Определите действительный напор
м
где, К = 0,52 коэф. напора
n - частота вращения ротора, размер D, в метрах
м
3) определите мощность насосного агрегата
БИЛЕТ №6
Задача
Расчётным путём определить: объёмный коэффициент подачи поршневого компрессора; работу политропного сжатия 1-го кг газа; эффективную мощность компрессора;
Исходные данные: конечное давление нагнетания pz=7 Мпа; давление газа на входе =
= 0,1 Мпа; число ступеней сжатия z =4; производительность компрессора Q = 0,25 м3/с; объёмный коэф подачи = 0,93
Решение:
1. Определите степень сжатия компрессора
m = 1,25 показатель политропы
2) Определите работу политропного сжатия 1 кг газа
дж/кг
- удельный объём газа, м/кг;
где: R=292,7 (Дж/кг k) - универсальная газовая постоянная
3) Определите приводную (эффективную) мощность компрессора
- массовая подача компрессора, кг/с;
= 0,85- механический КПД
БИЛЕТ № 7
Задача:
Определить прочность балансира станка-качалки
Исходные данные: изгибающий момент на балансире: максимальный Ммакс = 150 кНм,
минимальный Ммин =70 кНм
Решение:
1. Определите требуемый момент сопротивления балки балансира
2) Выберете из таблицы с требуемым моментом сопротивления сечения
Принимаем балку 40 с
3) Определите максимальные и минимальные фактические напряжения изгиба
4) Определите амплитудное значение напряжения
5) Определите эквивалентные концентрат напряжения
6) Определите эквивалентные напряжения при асимметричном цикле нагружения
7) Определите коэф. запаса прочности
№ балки см3 |
30 |
30а |
33 |
36 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
Wx.x см3 |
472 |
518 |
597 |
743 |
953 |
1231 |
1589 |
2035 |
2560 |
БИЛЕТ №9
Задача.
Определить запас крутящего момента на шинно-пневматической муфте
Исходные данные: передаваемая мощность N = 150 кВт; частота вращения n = 189 в мин; диаметр муфты D = 500 мм; ширина колодок В = 125 мм; коэф трения = 0.45; масса вращающихся частей m = 17 кг; давление воздуха р= 0.65 МПа
Решение
1) определите необходимый момент на исполнительном агрегате
N – в Вт
2) определите радиальную силу на шкиве муфты (размеры в метрах,)
где, (n в секунду) центробежная сила, отжимающая колодки от шкива
р - давление в баллоне в Па
3) определите момент трения в муфте
4) определите коэф. запаса вращающего момента муфты
Вывод: коэффициент запаса прочности недостаточный
БИЛЕТ №12
Задача
Определите ожидаемую нагрузку на крюке буровой установки, натяжение в подвижной ветви талевого каната и произведите выбор талевого каната.
Исходные данные: проектная глубина бурения L = 2950 м; вес одного метра бурильных труб диаметром 140 мм 320 Н/м; вес одного метра обсадных труб диаметром 186 мм 465 Н/м; вес талевой системы G =44 кН; оснастка талевой системы 5-6.
Решение:
1) Определите вес бурильной колонны:
2) Jпределите вес эксплуатационной колонны:
3) Исходя из наибольшей нагрузки с учётом коэффициента запаса k = 1,5, определяется максимальная нагрузка на крюке
4) Определяется максимальное усилие в подвижной ветви талевого каната при движении крюка на подъём
где n = 10 - число рабочих струн, = 1,02 - обратная величина КПД канатного шкива
5) Оопределяется величина разрывного усилия R
где k = 3 - коэффициент запаса прочности
6) по таблице выбираем диаметр талевого каната d = 35,5 мм
БИЛЕТ №13
Задача
Расчётным путём определите усилие на концах тормозных лент.
Исходные данные: усилие на подвижном конце талевого каната Рпк = 142 кН; диаметры: барабана 0,6 м, тормозного шкива 1,18 м; угол охвата тормозного шкива
280 град; коэф. динамичности kд = 1,1; КПД тормозной системы 0,85
Решение:
1) Определите натяжение на подвижном конце талевого каната при торможении
2) Определите величину крутящего момента на барабане лебёдки при торможении
3) Определите натяжение на концах тормозной ленты на набегающем
где, е = 2,72 - осн. натурального логарифма, 0,45 коэф. трения - в радианах
на сбегающем
БИЛЕТ №16
Задача
Расчётным путём определить
Фактическую производительность центробежного насоса серии НК
Действительный напор
Коэффициент быстроходности и серию насоса.
Исходные данные: частота вращения ротора n = 1450 в мин, диаметр рабочего колеса 430 мм; ширина канала рабочего колеса 94мм
Решение:
1) Определите фактическую подачу
где; 0,11... 0.13 коэф. угла наклона лопаток = 0.95 коэф. стеснения канала рабочего колеса размеры D2, в метрах
2) Определите действительный напор
где: К = 0,52 коэф. напора
n - частота вращения ротора, размер D, в метрах
3) Определите мощность насосного агрегата
БИЛЕТ №17
Задача
Расчётным путём определить: объёмный коэффициент подачи поршневого компрессора; работу политропного сжатия 1-го кг газа; эффективную мощность компрессора; Исходные данные: конечное давление нагнетания pz = 0,78 МПа; давление газа на входе = 0,095 Мпа; число ступеней сжатия z = 2; производительность компрессора Q = 0,5 ; объёмный коэффициент подачи = 0,93
Решение:
1) Определите степень сжатия компрессора
m = 1,25 показатель политропы
2) Определите работу политропного сжатия 1 кг газа
дж/кг
- удельный объём газа, м/кг;
где: R=292,7 (Дж/кг k) - универсальная газовая постоянная
3) Определите приводную (эффективную) мощность компрессора
- массовая подача компрессора, кг/с;
= 0,85- механический КПД
БИЛЕТ №19
Задача
Определить параметры упругой втулочно-пальцевой муфты для соединения валов двигателя и насоса
Исходные данные: мощность насосного агрегата Na = 295 кВт; частота вращения ротора n = 2950 в мин;
Решение:
1) Определите величину крутящего момента на роторе центробежного насоса
где: , - угловая скорость вращения ротора
2) Определите диаметр посадочной поверхности вала, исходя из условий чистого кручения
где, = 20...30 МПа допустимое напряжение кручения
Принимаем
3) Определите диаметр на котором устанавливается втулки
4) Определите усилия на окружности установки пальцев