Дайте визначення втомної міцності. Яких конструкційних і технологічних заходів треба вжити, щоб підвищити втомну міцність првідного вала ротора.

Втомна міцність - це здатність деталей машин чинити опір руйнуванню протягом певного проміжку часу при дії на них знакозмінних навантажень. В результаті досліджень встановлено, що руйнування деталей машин від втоми металу починається на їх поверхні, а, значить, визначається шерохо-ватостью і физико-механічними характеристиками поверхневого шару. Крім того, втомна міцність деталей машин залежить не тільки від величини шорсткості, але і більшою мірою від наклепа і залишкових напруг поверхневого шару. Герметичність з'єднань визначає їх здатність утримувати витік газу або рідини. В результаті проведених досліджень [1, 2, 7, 30, 33-35] з'ясувалося, що герметичність з'єднань разом з геометрією ущільнення, физико-механічними властивостями його матеріалу і чинниками зовнішньої дії воза також залежить від параметрів шорсткості, хвилястості, макроот-клоненія і ступені зміцнення контактуючих поверхонь. Контактна жорсткість визначає здатність поверхневих шарів деталей, що знаходяться в контакті, чинити опір дії сил, прагнучих їх деформувати. Контактна жорсткість робить значний вплив на точ-ность роботи механізмів, на точність установки деталей на верстатах, в пріспо-собленіях, на точність обробки і збірки деталей, а в результаті - на якість машинобудівних виробів.

Поверхневе загартування з нагріванням струмами високої частоти (СВЧ) основане на використанні явища індукції і поверхневого ефекту. Деталь поміщають в середину спіралі( індуктора), по якій проходить змінний струм високої частоти. Вихровий струм , що виникає на поверхні деталі, швидко її розігріває. Після досягнення заданої температури нагрівння деталь інтенсивно охолоджують струменем рідини(води або масла).

Зносостійкість сталі після загартування СВЧ в декілька разів вища, ніж після звичайного загартування. Крім цього, до двох разів збільшується втомна міцність, знижується корозійна втома, і чутливість до концентраторів напружень.

На ремонтних підпр.СВЧ широко використовують для загартування робочих циліндричних поверхонь, таких як штоки, циліндрові втулки, клапани бурових насосів, НС, вали,тощо.

1) Цементація – процес насичення вуглецем поверхні стальних деталей нагрітих до температури вище 900 градусів, що визначає необхідну швидкість процесу. Деталі після цементації і наступого загартування мають підвищену твердість (HRC 58-62) і міцність поверхневого шару. Цементація підвищує втомну міцність деталей завдяки збільшенню твердості, міцності, і зменшення шкідливої дії концентраторів напружень.

2) Азотування – процес ХТО, при якому поверхневі шари стальних і чавунних деталей насичуються азотом. Азотування підвищує твердість і зносостійкість, в томну міцність і збільшує опір корозії. Процес проходить при нагріванні деталі в аміаку. Азотування використовують для сталей легованих хромом, молібденом і вольфрамом, так як зєднання цих елементів з азотом володіють високою твердістю і зносостійкістю.Як правило, спочатку використовують загартування, а потім азотування в печах при температурі від 480до 650 градусів на протязі до 3 діб.

Наведіть перелік документації, із необхідною інформацією, що подається при здаванні зображеного пристрою в КР.Вкажіть виконавців здавання-приймання і місце проведення КР.

Перед здаванням ротора на капітальний ремонт його необхідно відєднати від інших механізмів , виконується службою ППР, чи буровою бригадою. Після від’єднання ротора проводять його очистку від зовнішнього бруду.

При здаванні ротора на КР необхідно представити наступну документацію:

- Акт періодичного ТО;

- Акт приймання машини з попереднього ТО;

- Заводськи й технічнй паспорт з необхідними відмітками про попередні ремонти і наробіток;

- Накладні на вузли , які заміняли в процесі експлуатації;

- Акт про розслідування аварій(при умові що ротор вийшов з ладу внаслідок аварії);

Здає машину в ремонт майстер бурової разом з необхідними документами, представнику ремонтного цеху.

Опишіть режим випробування зображеного пристрою після його капітального ремонту. Вкажіть параметри, що підлягають контролю та ознаки, які характеризують працездатний стан пристрою.

Після капітального ремонту випробовуються крутний момент на столі ротора та частоат обертання стола ротора. Крутний момент перевіряється за допомогою манометра, а частоту обертання за допомогою тахометра. Також перевіряється на герметичність під час навантаження, візуально, масляна ванна на рахунок герметичності, наявності протічок.

Білет № 6 (Бурові споруди)

На прикладених рисунках зображено дві металоконструкції–бурові споруди однакового призначення і різного конструктивного виконання, що застосовуються при будівництві свердловин на нафту і газ. Назвіть їх. Складіть повний перелік виконуваних ними функцій. Складіть експлікацію до рисунка, який ви виберете на власний розсуд. Перелічіть суттєві конструктивні відмінності, що ними відрізняються зображені споруди., дайте оцінку переваг і недоліків реалізованих в кожній з них конструктивних рішень. Зробіть ескізи поперечних перерізів зображених споруд горизонтальною площиною.

На прикладених рисунках зображено щоглові секційні вишки. Вони складаються із декількох зварених нерозбірних секцій. Секції, а відповідно і ноги у вишки зображеної на рисунку 6.1 виконані трьохгранними, а на рисунку 6.2 чотирьохгранними. На вишках у верхній частині монтується підкронблочна площадка і крон блок на якому утримується талева система. Від низу до підкронблочної площадки монтуються драбини для можливості переміщення обслуговуючого персоналу до площадки верхового робітника та підкронблочної площадки. На вишці окрім талевої системи підвішуютья машинні ключі та ПБК, тартальник блок канат протизатягувача (пристрою запобігання переміщенню талевого блоку вище допустимої межі). Також монтується палати верхового робітника, магазин для розкладання та утримування свіч під час проведення СПО, підвішується заспокоювач ведучої вітки талевої системи, до одної із ніг кріпиться стояк маніфольда. Кріпиться відтяжка з ліфтом для евакуації верхового робітника. На А-подібних вишках може монтуватись стріла із захоплювачем та центра тором механізму АСП. Вишка служить для можливості проведення СПО, розміщення у вертикальному положенні свіч бурильної колони. По вишці також розміщуються світильники і проводиться електропроводка до двигунів АСП

Експлікація Рисунок 6.2 – 1- нога; 2- елемент кріплення стояка; 3- розтяжка; 4-каркас накриття палати верхового; 5-відтяжка; 6-розтяжка; 7- діагональні розтяжки; 8- підкронблочна рама; 9-монтажні козли для крон блока; 10-права нога вишки; 11-палати верхового; 12-балкон; 13-кріпильна відтяжка балкона; 14-перехід з балкона на драбину; 15-запобіжний пояс; 16-драбина; 17-упор; 18-відкос.

Рисунок 6.1 Секції ніг вишки трьохгранні; конструкція простіша у виготовленні і містить менше кріпильних елементів між кожною секцією ноги вишки.

Рисунок 6.2 Секції ніг вишки чотиригранні, конструкція складніша але має переваги: може сприймати більші вертикальні навантаження, тому що тут чотири вертикальні труби в складі секції, а відповідно і ноги. При однаковому розмірі і площі поперечних перерізів найбільшим опором згину і крученню володіють вишки, які мають чотирикутний переріз ніг. Недолік -Вишки із чотирикутним перерізом ніг більш матеріаломісткі. Відрізняються відкоси і маршові драбини.

ЕскізНоги вишки мають трикутний 1 і 2, чотирикутний 3переріз

2. Складіть перелік навантажень, що діють на зображені споруди. Назвіть чинники шо створюють ці навантаження….

Діючі навантаження прийнято розділяти діючих на основні та додаткові, які, в свою чергу, поділяються на постійні, тимчасові, тривалі та короткочасні, але їх більш доцільно розділяти на постійні, експлуатаційні та вітрові, оскільки така класифікація більш проста та зручна.

До постійних навантажень відносять власну вагу бурової вишки та встановленого на ній обладнання, яка зберігає своє значення протягом всього періоду експлуатації.

До експлуатаційних навантажень відносять навантаження на гаку, натяг ходової та нерухомої віток талевого канату, навантаження від комплекту бурильних труб, встановлених на підсвічниках.

Вітрові навантаження залежать від природно-кліматич-них умов експлуатації бурових вишок.

Вітрові навантаження залежать від динамічного тиску вітру, який називається вітровим або швидкісним напором. Останній пов'язаний із густиною повітря та його швидкістю.

В свою чергу вище перелічені навантаження можна розділити на горизонтальні та вертикальні. Вертикальні стискуючі навантаження створюються навантаженням на гаку, вагою вишки і її обладнанням, натягом ведучої і нерухомої вітки талевого каната. Горизонтальні навантаження являються горизонтальними складовими від зусиль у ведучій і нерухомій вітках талевого каната, від ваги похило встановлених за пальцем вишки свічей бурильної колони і від дії вітру. (В результаті дії горизонтальних навантажень виникають згинаючі моменти що створюють деформації стиску і розтягу.)

 На вишку можуть діяти чотири сполучення навантажень:

1 вертикальні і горизонтальні навантаження в процесі СПО і спуску обсадної колони при цьому допускається вітрове навантаження (незначне)

2 Вітрове навантаження на низ вишки при повному пакеті свічей за пальцем; гак навантажений, діють навантаження від ваги ТС горизонтальна сила від ваги свічей і вага самої вишки.

3 Навантаження на вишку від ваги ТС і від ваги вишки при СПО і незначному навантаженні.

4 Максимальні навантаження на гаку при ліквідації прихватів, аварій чи інших операціях і при незначній силі вітру.