Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf

чения веса колонны при погружении в жидкость и с учетом коэффи­ циента прихвата. Оснастка 5 x 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 рис. 8, Рх. к— натяжение ходового конца каната, Рн. к — натя­ жение неподвижного конца

каната, S S 2, S s, . . ., S 10—

натяжение рабочих струп. При подъеме колонны натя­ жение ходового конца каната определяется по формуле

Рх.к = ( - ^ | ± ^ ) р П(Р -1 ),

Определяем натяжение неподвижного конца талевого каната.

£ в = 5*0,97 = 13,2-0,97 = 12,8 тс.

S7 = Se0,97 = 12,8 • 0,97 = 12,4 тс.

Ss = S70,97 = 12,4 • 0,97 = 12 тс.

S9 = S80,97 = 12,0 - 0,97 = 11,65 тс.

^10 = ^0,97 = 11,65 *0,97 = 11,3 тс.

187

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

Коэффициент полезного действия талевой системы можно опре­

РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ КРОНБЛОКА НА ПРОЧНОСТЬ

Задача 111. Определить коэффициент запаса прочности оси кронблока, если известно натяжение ходового и неподвижного концов каната, усилия в рабочих струнах (данные для расчета следует брать из задачи 110). Ось изготовлена из стали 40ХН. Необходимые

и.

8

RГ

%\

И0,!> и 0 ,5 ) J 0 ,5 \! 3 D ,5 '\~ ~ ~ \U 0 ,5 ilS 0 ,iilJ 0 ,5 - W, 51-

Рис. 9. Схема распределения усилий на ось двухосного кронблока.

расстояния для расчета см. на рис. 9. Диаметр оси кронблока

170 мм.

Решение. На схеме (см. рис. 9) изображены оси шестишкивного двухосного кронблока. Оси талевой системы являются ответствен­ ными 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

В я С.

Определяем усилия, действующие на оси кронблока.

Р х= Рх к+ = 15,3 + 14,84 = 30,14 тс.

Р%= + |$'з= 14,4 —14 = 28,4 тс.

Р3= S, + S&= 13,6 + 13,2 = 26,8 тс.

Р 4 = S6+ S 7 = 12,8 + 12,4 = 25,2 тс.

P&= Ss + S9 —12 + 11,65 = 23,65 тс.

Рв = £м + Л ..к = 11,3 + 11 = 22,3 тс.

188

Оси кронблока рассматриваем как балки, лежащие на двух опорах. Для расчета принимаем ось с опорами А и В, так как эта ось нагружена больше правой оси. Используя формулу для расчета прочности на изгиб

% М АР{ = 0.

Rb •522 —Р3•391,5 —Рг • 261 —Pt •130,5 = 0.

Отсюда определяем RB

R B = g r . 3 1 1 .» 5 + f 2 j 6 1 t £ i 113.0,5 _ 4 1 8 4 0 к г с .

Берем сумму моментов всех сил относительно опоры R.

2 ik fBP( = 0.

- R a •522 + Рх. 391,5 + Р2• 261 + Р3• 130,5 = 0.

Отсюда

Мрt — Ra •130,5 = 43 500 • 130,5 = 5 655 000 кгс • мм = 565 500 кгс • см.

Изгибающий момент в сечении действия силы Р 2

Мрг = Ra • 261 - Л • 130,5 = 43 500 • 261 - 30 140 • 130,5 = = 7 390 000 кгс • мм = 739 000 кгс • см.

Изгибающий момент в сечении действия силы Р 3

М Р, = Ra . 391,5 - Рг •261 - Р2•130,5 = 43 500 *391,5-30140 •261 -

—28 400 •130,5 = 5 450 000 кгс •мм = 545 000 кгс ■см.

189

Таким образом, максимальный изгибающий момент возникает

всечении действия силы Р 2

Мтах = М рг = 739 000 кгс • см.

Зная диаметр оси (d = 170 мм) и максимальный изгибающий момент, определяем напряжение изгиба

0,1^3 0,1-173 =аоии кгс/см*5

Находим коэффициент запаса прочности

К = ^ ^ [ К 0],

и из

где аои — предел выносливости на изгиб при пульсирующем цикле нагрузок

0ОН“ О,б0в,

где 0В— предел прочности. Для стали 40ХН 0В = 90 кгс/мм2.

0ОИ= 0,6 • 90 = 54 кгс/мм2;

[Хо] — допустимый коэффициент запаса прочности по выносливости. [Ко] = 1,8 ч- 2,5.

Задача 112. Рассчитать раму кронблока, если она состоит из трех продольных и двух поперечных двутавровых балок № 55. На про­

Решение. Рама кронблока изготовляется из двутавровых балок. Конструкция рамы может быть сборно-разборной и сварной. Наибо­ лее часто встречается сварная конструкция рамы для обеспечения

Рис. 10. Схема усилий, действу­ ющих на продольные балки крон­ блока.

хорошей жесткости. Схематически продольные балки кронблока изображены на рис. 10. Эти балки воспринимают нагрузку от осей кронблока, которая передается на подкронблочные балки вышки.

190