ерізу ??- ?? згинальний момент визначиться за формулою
Для осі з підшипниками №42552
кНм
Для осі з підшипниками №42644
кНм
При дії максимально допустиму для даної талевої системи навантаження 5000кН, максимальна напруга в перетині без урахування концентрації напружень складе
Для осі з підшипниками №42552
МПа
Для осі з підшипниками №42644
МПа
5.1 РОЗРАХУНОК ЕКВІВАЛЕНТНИХ НАПРУГ
Розрахунок еквівалентних напружень може бути виконаний більш точно при наявності достовірних вихідних даних. Такий розрахунок наведений у варіанті №1. За відсутності таких даних коефіцієнт еквівалентності приймається за діючими рекомендаціям (варіант №2).
Варіант №1 розрахунку коефіцієнта еквівалентності
Розрахунок числа циклів навантаження осі і значення максимальних напружень за весь період буріння свердловини
Приймемо термін служби талевої системи 20 років. Згідно вихідних даних тривалість буріння однієї свердловини становить 0,5 року. Тоді, за весь період експлуатації на даній талевою системі буде пробурено 40 свердловин.
У таблиці №4 наведено значення числа циклів навантаження на інтервалах глибини свердловини і середня вага бурильної колони на інтервалі. Для розрахунку загальної напрацювання слід помножити числа циклів навантаження на інтервалах глибини свердловини на загальне число свердловин, пробурених на даній талевою системі (у прикладі 40 свердловин).
Так для першого інтервалу буріння маємо 3 304. 40=132160.
Напруження в ослабленому перерізі при дії навантаження відповідної вазі бурильної колони на інтервалі можна визначити з пропорції
Так для першого інтервалу буріння і застосування осі з підшипниками №42552 отримаємо
МПа
Результати розрахунків зведемо в таблицю №12
Крім того періодично талевого система навантажується вищим навантаженням від ваги обсадної колони і при ліквідації прихватів бурильної колони.
Для підвищення точності розрахунку необхідно мати конкретні значення по числу і значенням таких нагружений.
При відсутності цих даних приймемо, що при бурінні кожної свердловини спускалася один обсадна колона, вага якої перевищував вага бурильної колони в півтора рази. Нарощування бурильної колони здійснюється по одній трубі. Приймемо довжину обсадної труби рівну 12м. Тоді на кожному інтервалі з першого по шостий (довжиною 1000м) маємо 83 циклу навантаження, а на сьомому інтервалі довжиною 900м маємо 75 циклів навантаження.
Таблиця №12
Розрахунок числа циклів навантаження по інтервалах за весь період експлуатації талевої системи і значень напружень в ослабленому перерізі без урахування концентрації напружень.
Номер інтервалу iЧісло циклів навантаження на інтервалі ZjНапряженія (МПа) для осі з підшипниками №42552Напряженія (МПа) для осі з підшипниками №42644113216015,544827,4828212096030,90654,641310752046,20681,69148960061,506108,74156720076,8672135,899264256092,1672162,9492712000106,7328188,7008
Напруження в ослабленому перерізі будуть перевищувати аналогічні напруги, наведені в таблиці №12 у півтора рази. Результати розрахунку циклів навантаження і напруг зведемо в таблицю №13
Приймемо, що при бурінні кожної свердловини відбувалося дві прихвата, які ліквідовувалися при докладанні навантаження рівний (в середньому) 90% від максимальної вантажопідйомності. Число циклів навантаження при ліквідації прихватів і відповідні їм напруги в ослабленому перерізі наведені в таблиці №14.
Таблиця №13
Розрахунок числа циклів навантаження при спуску обсадних колон по інтервалах за весь період експлуатації талевої системи і значень напружень в ослабленому перерізі без урахування концентрації напружень.
Номер інтервалу iЧісло циклів навантаження на інтервалі ZjНапряженія (МПа) для осі з підшипниками №42552Напряженія (МПа) для осі з підшипниками №4264418323,317241,224228346,35981,961538369,309122,536548392,259163,1115583115,3008203,8488683138,2508244,4238775160,0992283,0512
Таблиця №14
Кількість циклів навантаження при ліквідації прихватів і відповідні їм напруги в ослабленому перерізі
Кількість циклів навантаження Напруження (МПа) для осі з підшипниками №42552Напряженія (МПа) для осі з підшипниками №4264480275487
Визначимо коефіцієнт еквівалентності навантаження
Де m=C/K ?. Для деталей з вуглецевих сталей С=12-20. Для деталей з легованих сталей С=20-30. Оскільки нами попередньо обрані низьколеговані сталі ...
