МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Машины и оборудование нефтегазовых промыслов»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

“Буровая лебедка ”

по дисциплине «Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин»

Вариант 2

Выполнил: студент гр. БМП-19-01	АльХубайши А.С.
Проверил: доцент	Коннов Ю. Д.

Уфа 2022


1. Расчет буровых лебедок
Расчет технических параметров буровых лебедок
Задача 1 Рассчитать грузоподъемность лебедки и крюка на каждой скорости, если мощность на барабане лебедки N_б = 420 кВт., коэффициент полезного действия талевой системы η_т.с. =0,85. Скорости подъема крюка на каждой скорости вращения барабана лебедки соответственно составляют: v_крI =0,283; v_крII =0,448; v_крIII =0,780; v_крIV = 1,575 м/с.Вес подвижных частей талевой системы равен

По максимальной нагрузке на крюке и заданной оснастке 5х6, определить натяжение ходового конца каната при подъеме колонны.
Для определения грузоподъемности лебедки на каждой скорости используем формулу мощности на барабане лебедки



Для рационального использования мощности барабана лебедки и привода



где , ,…, - грузоподъемная сила лебедки соответственно на I, II …..и n-й скорости.

Таким образом,




Определив грузоподъемную силу лебедки на каждой скорости, рассчитаем грузоподъемную силу крюка соответственно на I, II, III и IVскорости.

---

Отсюда



т.е.





Обосновать расчетом рациональное использование мощности барабана лебедки и привода.



Натяжение ходового конца каната при подъеме колонны определим по упрощеннойформуле


Определение среднего диаметра навивки каната на барабан лебедки
Средний диаметр навивки каната на барабан лебедки определяется по формуле



Средний диаметр первого ряда D₁

D₁ = D_б +d_к = 0,650+0,028=0,678 м

Средний диаметр любого ряда навивки каната на барабан лебедки

D_z = D_б + d_к + α (2z -2)d_{к .}

Средний диаметр пятого ряда навивки каната на барабан лебедки

D₅ = 0,650 + 0,028 + 0,93(2·5 - 2)·0,028 = 0,886 м,

где  -коэффициент, учитывающий расстояние между рядами навивки каната. При гладком барабане  = 0,9 – 0,93.




Определить среднюю скорость подъема крюка на каждой скорости вращения барабана при оснастке талевой системы 5х6
Число оборотов барабана лебедки на каждой скорости :

п_I = 1,15; п_II = 1,82; п_1II = 3,17 и n_IV = 6,57 об/с.

Средняя скорость навивки каната на барабан лебёдки на каждой скорости составит









Оснастка 5х6. Число струн талевой системы п = 10. При п = 10 средняя

скорость подъема крюка составит

---

2. Расчет барабана лебедки на прочность
Задача 2 Рассчитать барабан лебедки на прочность при следующих данных: натяжение ходового конца каната Р_х.к = 150000 Н; диаметр бочки барабана D =0,640 м; диаметр талевого каната d_к = 0,022 м; материал для изготовления барабана – сталь 35Л, у которой σ_пр = (500 - 600) МПа; расстояние между ступицами барабана l₁ =1,140 м. На барабан навивается пять рядов каната.
Расчет прочности на изгиб

δ – толщина стенки барабана, которая определяется по формуле,





D₁ – внутренний диаметр бочки барабана, м,



W – момент сопротивления изгибу тела барабана,



Напряжения изгиба,



Что является незначительным и поэтому коэффициент запаса прочности на изгиб нецелесообразно рассчитывать.

Условие прочности


где

Коэффициент запаса прочности



Коэффициент запаса прочности очень большой.
Расчет прочности на кручение
_{Средний диаметр навивки каната первого ряда D1, м}



Средний диаметр пятого ряда навивки каната на барабан лебедки , м



М кр – крутящий момент



_кр – максимальное напряжение кручения,

---

Условие прочности

, что также является неопасным

где
Расчет прочности на сжатие

_сж – максимальное напряжение сжатия.



Kоэффициент запаса прочности на сжатие

, что вполне достаточно

где - предел выносливости на сжатие при пульсирующем цикле нагрузок.

Задача 3 Определить натяжение ходового и неподвижного концов талевого каната, а также натяжение рабочих струн, если максимальная нагрузка на крюке составляет Q_kp= 1211 кН с учетом облегчения веса колонны при погружения в жидкость и с учетом коэффициента прихвата. Оснастка 5×6. При данной оснастке определить коэффициент полезного действия талевой системы.
Решение. Рассматриваем подъем колонны. При подъеме колонны наибольшее натяжение несет ходовой конец каната, наименьшее - неподвижный. Пусть, согласно рисунку, Р_х.к - натяжение ходового конца каната, Р_н.к - натя­жение, неподвижного конца каната,S₁ S₂S_3……S₁₀ - натяжение рабочих струн.



Рисунок 2 - Схема распределения

усилий в струнах талевой системы
При подъеме колонны натя­жение ходового конца каната определяется по формуле



где Q_кр- максимальная на грузка на крюке, Q_кр = 1250 кН

Р_о6 - вес постоянно поднимаемого оборудования, Р_о6 =50 кН(ТБ, крюк, штропы)

β - коэффициент сопротивления шкива , зависит от жесткости каната и силы трения в опорах канатного шкива, β =1,03

---

n – количество рабочих струн талевой системы, n =10 (оснастка 5×6)

Определяем натяжение неподвижного конца талевого каната.



Определяем натяжение рабочих струн S₁ ……. S₁₀









…………………………..



Определяем коэффициент полезного действия талевой системы при оснастке 5×6.

Коэффициент полезного действия талевой системы можно определить по следующей формуле:



где β – коэффициент сопротивления шкива, β = 1,03; n – количество рабочих струн, n = 10.




Расчет оси кронблока на прочность

Задача 4 . Определить коэффициент запаса прочности оси кронблока, если известно натяжение ходового и неподвижного концов каната, усилия в рабочих струнах (данные Р_х.к , Р _н.к , S ₁ … S ₁₀ для расчета следует брать из предыдущей задачи 3. Ось изготовлена из стали 40ХН. Необходимые расстояния для расчета см. на рисунке 1. Диаметр оси кронблока 0,17 м.

Рисунок 1 – Схема распределения усилий на ось двухосного

кронблока (l – 0,1305 м)

Решение. На схеме (см. рисунок 1) изображены оси шестишкивного двухосного кронблока. Оси талевой системы являются ответствен­ными деталями, поэтому они изготовляются из высококачественных легированных сталей. Левая ось несет более высокую нагрузку, чем правая, поэтому ее и будем рассчитывать на прочность. Согласно приведенной схеме, средняя опора является общей для концов обеих осей и условно разбита на две опоры, которые на схеме обозначены Ви С.

---

Смотрите также файлы

• Общие основы социологии. Развитие и социализация личности.pdf

• Поэма о побежденном победителе, или Просчет Чингисхана.docx

• Отчетности (мсфо) обязательны дляприменения не обязательны для применения.docx

• Газовые законы. Уравнение состояния идеального газа.docx

• История развития бд.docx