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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 222

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Имея данные из задачи 110, определяем усилия, действующие на ось талевого блока.

Р[ = St + S2= 14,84 + 14,4 = 29,24 тс.

Р; = S3+ = 14 +13,6 = 27,6 тс.

р; = S5+ Se = 13,2 +12,8 = 26 тс.

Р\ = 5, + S8 = 12,4 + 1 2 = 24,4 тс.

Р ’ъ = s9+ S10= И ,65 +11,3 = 22,95 тс.

Определяем реакции RA и R B.

Взяв сумму моментов всех сил относительно опоры R, определим реакцию RA.

Ъ М ВР1= 0.

r ai + p [ (I - h) + р ; [ / - ( / , + h)] + р ; j - + р ;(г 1+ / 2) + Р ^ = о .

 

Ra

29 240 • 628,5 + 27 600 • 498 +

26 000 • 367,5 + 24 400 • 237 +

 

 

735

 

 

22 950 • 106,5 =

68 000 кгс.

 

 

735

 

Взяв сумму моментов всех сил относительно опоры А, опре­

делим реакцию RB.

 

 

 

2 а д = о .

 

 

+

{h + Iг) — Р^г = 0.

R b =

22 950 • 628,5 + 24 400 • 498+ 26 000 • 367,5 + 27 600 • 237 + 29 240 • 106,5

 

 

735

 

= 62 200 кгс.

Проверяем правильность определения RA и R B-

r a + r b = р ; + р ; + р ; + к 4- р\,

68 000 + 62 200 = 29 240 + 27 600 + 26 000 + 24 400 + 22 950.

130 200 = 130 190, т. е. реакции определены правильно. Определяем изгибающие моменты.

Изгибающий момент в сечении опоры А. МА = 0. Изгибающий момент в сечении действия силы Р ’х

МРх- = RAl%= 68 000 • 106,5 = 7 240 000 кгс •мм.

Изгибающий момент в сечении действия силы PJ

М Р2>= R a (l2+ lj) — P'tlx = 68 000 •237 - 2 9 240 • 130,5 =

= 16100 000 - 3 820 000 = 12 280 000 кгс * мм.

196


Изгибающий момент в сечении действия силы Р'3

МР. = R a 4 - Р[21хР'1Х= 68 000 • 367,5 - 29 240 • 261 =

з2.

=27 600 130,5 = 13 600 000 кгс • мм = 1 360 000 кгс • см.

Изгибающий момент в сечении действия силы Р'х

 

МР1 = R a (Za +

3lx) - P[3lx- P22lx - P 3lx’

= 68 000 • 498 -

-

29 240 391,5 - 27 600 261 - 26 000 130,5 = 14 800 000 кгс • мм =

 

 

 

= 1180 000 кгс • см.

 

Изгибающий момент в сечении действия силы Р'ъ

МР. = Ra (l.z + Щ - Р'МХ- Р ’Ыу - P'a2lx - P'lx= 68 000 • 628,5 -

 

- 29 240 -5 2 2 -2 7 600 - 391,5 —26 000 • 261 -

24 400 • 130,5 =

 

 

= 6 600 000 кгс • мм = 660 000 кгс • см.

Изгибающий момент в сечении опоры R Мв = 0.

в

Таким

образом,

максимальный изгибающий момент действует

сечении

силы Р'3

и равен

 

Мтах == Л7р» = 1 360 000 кгс • см.

Определив максимальный изгибающий момент и зная диаметр оси талевого блока, определяем напряжение изгиба в наиболее опасном сечении оси.

аИЗ

Л/тзх

I 360 000

2760 кгс/см2.

W

0,1 • 173

Находим коэффициент запаса прочности (см. задачу 111).

К

О р и .

0ИЗ *

 

Коэффициент запаса прочности оси талевого блока в пределах допустимого.

 

Задача 115. Рассчитать щеку талевого блока (рис. 14), если она

воспринимает нагрузку 68 000

кгс,

материал щеки — сталь

Ст. 5.

Данные для расчета: R — 530

мм;

г =

200

мм;

d =

170

мм;

R x =

=

177,5

мм;

гх = 165 мм; d x

= 115,5

мм;

6 =

35

мм;

бх =

б 2 =

=

17,5

мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Щеки рассчитываются на прочность при растяжении,

смятии, удельном давлении и максимальном растягивающем напря­ жении по формуле Ляме.

197


Рассмотрим сечение

1—1.

 

формуле

Расчет прочности на

растяжение ведем по известной

 

 

 

Р

 

где Р — усилие, действующее на щеку. Р = 68 000 кгс;

F — пло­

щадь

поперечного сечения.

 

 

F =

(2R —d) 6 + 2 (2r —d) 6Х=

(106 — 17) -3,5 + 2 (2 0 -17) • 1,75 =

 

 

=

322,5 см2.

 

=210кгс/см2-

Определяем действительный коэффициент запаса прочности

K = *±JLt

Ир

где о0. — предел усталости при пульсирующем цикле нагрузок. Для

стали Ст. 5 а„

= 0,5-ав-сгв = 50—

62 кгс/мм2.

н0. р = 0,5 X 50 =

= 25 кгс/мм2.

 

Z = ^

= U,9.

Рис. 14. Щека талевого блока от крюкоблока.

Таким образом, коэффициент запаса прочности на растяжение в этом сечении получается довольно боль­ шим.

Расчет прочности на смятие

 

Р

68000

см

d (бт + ба+б) ~ 17-7 ~

= 571 кгс/см2.

Определяем коэффициент запаса прочности на смятие.

 

 

^

) 0QСМ

 

 

 

ваи

 

 

J0см

1,5 0ОР=

1,5*25

= 37,5 кгс/мм2

 

 

 

37,5

= 6, 6,

,

^

 

5,71

 

 

что

больше допустимого.

 

 

 

Расчет прочности

на максимальное растягивающее напряжение

по формуле Ляме. Для этого расчета рассматриваем щеки с толщиной стенок 6Х== 62 = 17,5 мм, так как они наиболее всего подвергаются

этим напряжениям. Считаем, что обе щеки несут нагрузку —~ ,

тогда одна щека (усиливающая) несет нагрузку Р г = — 17 000 кгс.

198


Формула Ляме имеет следующий вид:

 

 

 

 

 

Г2+

d \ 2

 

 

°шах = Я

( т ) !

 

 

 

 

(4)‘

 

 

 

 

7-2-

 

где q — интенсивность удельного

давления

 

Р х

 

17 000

 

570

кгс/см2.

 

 

 

17-1,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

570 202 — 8,52

 

= 8 5 5

кгс/см2.

Коэффициент запаса

прочности

 

 

 

 

 

 

К =

(То см

_

 

3 /,5

=4,4,

 

 

 

СУп

 

 

 

855

 

 

что больше допустимого. Сечение

 

I I II.

 

Прочность эГого сечения рассчитываем аналогично.

На растяжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

F

 

(2R1- d 1) d + 2(2r1- d 1) 61

 

 

68 000

 

 

 

 

 

430 кгс/см2.

(35,5 — 11,55) • 3,5 +

 

 

 

 

 

 

2 (33 —11,55) • 1,75

 

К = ^

 

=

 

= 5,8

На смятие

 

 

 

 

 

4,3

 

 

 

 

 

 

68 000

 

 

см d-i (бх + б2 +

б)

 

=

840 кгс/см2.

 

11,55-7

 

 

 

К:

(То см

 

 

37,5

4,47.

 

(Тем

 

 

8,4

 

 

 

 

 

 

На максимальное

растягивающее

напряжение

 

 

 

 

 

п +

d i

\ 2

 

 

•^шах

 

 

(*)'

 

 

Я'

 

 

 

 

17 000

= 845 кгс/см2.

 

 

 

 

 

 

 

1,75-11,55

 

 

 

 

= 845

16.52-

 

11,552

: 1090 кгс/см2.

 

 

 

11,552

 

 

16.52-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К-

37,5

 

=3,44.

 

 

 

10,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

199