Призначення вертлюгів

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

Вступ

1. Загальна частина

1.1 Призначення і типи вертлюгів

2. Технічна частина

2.1 Умови роботи вертлюгів і причини виходу з ладу вузлів і деталей

2.2 Пристосування і інструмент, що використовується при розбиранні

2.3 Технологія ремонту деталей згідно з дефектовочною відомістю

2.4 Збирання та випробування вертлюгів після ремонту

3. Розрахункова частина

3.1 Перевірочні розрахунки деталей вертлюгів типу УВ-320

3.2 Визначення зусиль розпресування і запресування деталей

4. Економічна частина

4.1 Розрахунок необхідної кількості обладнання і його технічна характеристика

4.2 Розрахунок кількісного і кваліфікаційного складу робітників ремонтної бригади

4.3 Розрахунок вартості основних і допоміжних матеріалів

4.4 Розрахунок витрат на технічне обслуговування обладнання

4.5 Складання калькуляції собівартості капітального і поточного ремонту вертлюга УВ-320

5. Охорона праці

5.1 Аналіз шкідливих та небезпечних факторів, що можуть виникати при розбиранні, ремонті та збиранні обладнання

Висновки

Використані джерела

Вступ

Сьогодні в Україні функціонують підприємства з транспортування нафти і природного газу, підприємства з пошуку вуглеводнів та їх видобутку, у тому числі в акваторіях Чорного і Азовського морів, заводи з виготовлення широкого асортименту труб і устаткування для нафтогазової промисловості, проектні та науково-дослідні інститути.

В Україні працюють шість нафтопереробних заводів та п'ять газопереробних заводів, які виробляють практично весь асортимент продуктів iз вуглеводневої сировини. Нафтогазова промисловість є енергетичною основою для сталого економічного та соціального розвитку держави. Україна має досить високу ? понад 50%-частку споживання нафти і газу в загальному балансі споживання первинних енергоресурсів. Україна належить до країн з дефіцитом власних природних вуглеводневих ресурсів: за рахунок власного видобутку ми задовольняємо потребу в природному газі на 40%, у нафті - на 15-20%. Решту природного газу держава імпортує з Російської Федерації, нафти та нафтопродуктів - в основному, з Російської Федерації, а також Казахстану, Білорусі, Азербайджану, Прибалтики та у незначних обсягах з інших країн. Багаторічна історія становлення та розвитку нафтової і газової промисловості перетворила Україну у світового лідера з транзиту енергоносіїв. Вигідне географічне положення і наявність розвинених систем газо- і нафтопроводів дозволило Україні стати своєрідною "з'єднувальною енергетичною ланкою" між країнами-експортерами і споживачами енергоресурсів промислово розвиненої Європи.

Пріоритетними напрямками науково-технічного прогресу та подальшого розвитку нафтогазової промисловості України будуть:

? поповнення фонду свердловин за рахунок буріння нових свердловин, виводу з бездії та з консервації, відновлення обводнених та аварійних свердловин і організація видобутку з них нафти і газу з метою компенсації зменшення видобутку із старих, виснажених родовищ нафти і газу;

? розробка та впровадження нових методів інтенсифікації видобутку нафти; ремонт розпресування вертлюги

? діагностичні обстеження технічного стану лінійної частини магістральних нафтогазопроводів, їх ремонт та реконструкція.

Складність подальшого розвитку нафтопереробної промисловості пов'язана з дефіцитом нафти, оскільки за рахунок власного видобування Україна може задовольнити лише 10-11 % потреби. Для успішного розвитку нафтопереробної промисловості потрібно постійно удосконалювати системи транспортування нафти і нафтопродуктів.

Для цього в Україні створені і діють Придніпровські магістральні нафтопроводи, нафтопродуктопроводи та нафтотермінали. Сформувалися такі напрями транспортування нафти: південний, східно-південний і західний. У районі Одеси збудований потужний термінал, звідси бере початок нафтопровід Одеса - Броди. Загальна довжина якого становить 4500 км.

Специфічною рисою розміщення нафтовидобувної промисловості є високий рівень її територіальної концентрації, а видобуток зорієнтований на найвигідніші умови експлуатації родовища.

Нафтовидобувна промисловість найбільш розвинена в районах крупних родовищ нафти. Підприємства нафтопереробної промисловості орієнтуються на споживача нафтопродуктів, так як передавати сиру нафту набагато легше, а також на сировинну базу. В недалекому минулому нафта перероблялась виключно в районах її видобутку.

Розміщення підприємств нафтопереробної промисловості залежить від розмірів споживання нафтопродуктів у різних районах, техніки переробки та транспортування нафти, територіального співвідношення між ресурсами.

Добута з надр землі нафта вміщує велику кількість піску, води та солі. Нафту треба очищувати, тому спочатку вона надходить до очищувальних заводів, котрі розміщуються в місцях її видобутку. Потім очищена нафта йде до нафтопереробних заводів, які будуються в районах її споживання.

Нафтопереробка в різних районах країни залежить не тільки від якості сирої нафти, але й від того, які види палива в місцевих умовах є найбільш ефективними.

Україна має великі перспективні нафтогазоносні площі. За оцінками спеціалістів можливі відкриття родовищ світового масштабу.

Є також перспективи подальшого видобутку нафти і природного газу в районах, де їх видобувають десятки років. По-перше, за існуючою на Україні неефективною технологією експлуатації нафтових родовищ, близько 70% нафти залишається в надрах землі. По-друге, як виявилось, Україна недостатньо досліджена в геологічному відношенні, тобто є перспектива пошуку енергоносіїв практично на всій території Закарпаття, Передкарпаття, Волині, Чернігівщини, Придніпров'я тощо.

Українські геологи розвідують нові родовища нафти та газу. В Україні розвідано біля 300 родовищ, які є базою нафтогазової промисловості. Найбільш перспективним за видобутком нафти і газу вважається Дніпровсько-Донецький регіон, де зосереджено до 85% ресурсів країни. Відкриті газові родовища в Карпатському регіоні.

Нафтопереробна промисловість України представлена Лисичанським, Кременчуцьким, Херсонським, Надвірнянським, Дрогобицьким та Львівським нафтопереробними заводами.

Нафту і природний газ в Україні видобувають у Передкарпатті, на Лівобережжі та в Причорноморському нафтогазоносному регіоні. Провідне місце належить Лівобережжю. Тут, у Чернігівській, Сумській та Полтавській областях є родовища високоякісної нафти.

1. Загальна частина

1.1 Призначення і типи вертлюгів

Вертлюг призначений для підводу бурового розчину в бурильну колону, що обертається, сприйняття навантаження від ваги бурильного інструменту в процесі буріння. При бурінні вертлюг підвішується до автоматичного елеватора або до гака талевого механізму і з допомогою гнучкого шланга з'єднується зі стояком напірного трубопроводу бурових насосів. При цьому ведуча труба бурильної колони з'єднується за допомогою різьби із стволом вертлюга, який обертається і оснащений прохідним отвором для бурового розчину. Під час спуско-підіймальних операцій вертлюг з ведучою трубою і буровим рукавом встановлюється в шурф і від'єднується від талевого блоку.

В процесі експлуатації вертлюг перебуває під дією статичних осьових навантажень від ваги бурильної колони і динамічних навантажень, які створюються поздовжніми коливаннями долота і пульсацією подачі бурового розчину. Деталі вертлюга, які контактують з розчином, піддаються абразивному спрацюванню. Зносостійкість деталей вертлюга, які труться, понижуються в результаті нагрівання при терті.

До вертлюгів ставляться такі основні вимоги:

? поперечні габарити не повинні перешкоджати його вільному переміщенню вздовж вишки при нарощуванні бурильної колони і спуско-підіймальних операціях;

? вузли і деталі, які швидко зношуються, повинні бути зручними для швидкої заміни в промислових умовах;

? підвід і розподіл мастила повинні забезпечувати ефективне змащування і охолодження деталей вертлюга, які труться;

? пристрій для з'єднання з підйомним гаком повинен бути надійним і зручним для швидкого підйому вертлюга з шурфу і установки в шурф.

Вертлюг - один із найвідповідальніших вузлів бурової установки, так як на ньому підвішена обертова бурильна колона, маса якої може досягати 300 т. Тому до деталей, які безпосередньо сприймають навантаження від підвішеної бурильної колони, висуваються найбільш високі вимоги надійності. Зростаюча глибина буріння свердловини, збільшення маси бурильної колони та підвищення тиску промивальної рідини до 40 МПа визначають необхідність створення вертлюгів, які відповідають сучасним потребам проведення свердловин та більш зручних в обслуговуванні та ремонті.

Вертлюги Уралмашзаводу класифікують по навантаженню на гаку (елеваторі), допустимої в процесі проведення та кріплення свердловини. ГОСТ 17293-71 передбачає вертлюги трьох типів за вантажопідйомністю в тоннах: УВ-250, УВ-320 та УВ-450.

Вертлюги Уралмашзаводу розраховані на тиск промивальної рідини відповідно 25, 32 та 40 МПа, який розвивається насосами, в комплекті з якими працюють перераховані вертлюги при проведенні свердловини.

Конструктивні особливості, принцип роботи вертлюгів типу УВ-320

Вертлюг УВ-320 застосовують в бурових установках типу Уралмаш 200. Ці вертлюги аналогічні вертлюгу УВ-250. Корпус вертлюга виготовляється з вуглецевої або низьколегованої сталі і являє собою порожнисту відливку з зовнішніми бічними кишенями для стропа, з допомогою якого вертлюг підвішується до гака талевого механізму. Строп виготовляється методом вільного кування з легованих сталей марок 40ХН, 38ХГН, 30ХГСА.

На висаджених кінцях стропа прошиваються і розточуються отвори для осей, якими з'єднується строп із корпусом вертлюга. Осі встановлюються своїми кінцями в горизонтальних розточках кишень і корпуса і фіксуються від осьових і кутових переміщень стопорними планками, які входять в торцеві пази осей і приварюється до корпуса вертлюга. При відводі ведучої труби в шурф строп вертлюга відхиляється від вертикалі і займає положення, зручне для його роз'єднання і з'єднання із гаком талевого механізму. Кут відхилення стропа від вертикалі обмежується стінками кишень корпуса вертлюга і не перевищує 45. Осі стропа мають змащувальні канавки і отвори з різьбою для пружинних масльонок. Додаткова нарізка, виконана в отворах на торцях осей, використовується для демонтажу осей за допомогою гвинтових зйомників.

В корпусі вертлюга на упорних і радіальних підшипниках обертається ствол, з'єднаний перевідником з ведучою трубою. Ствол являє собою сталевий циліндр з центральним наскрізним каналом для бурового розчину і з зовнішнім фланцем, під яким монтується основна опора ? упорний або радіально-упорний підшипник. При вертлюгному бурінні ствол приводиться в обертовий рух від стола вертлюга з такою ж як у нього частотою обертання сприймає навантаження, які створюються бурильною колоною і промивною рідиною, що нагнітається в свердловину. У порівнянні з іншими несучими вузлами і деталями ствол вертлюга найбільш навантажений. Це ставить підвищені вимоги до його міцності.

Основна опора ствола ?підшипник навантажений вагою ствола і приєднаної до нього бурильної колони, коли вертлюг через строп підвішується на підйомний гак. Допоміжною опорою ствола є підшипник, який навантажується власною вагою корпуса і інших не обертових деталей, коли вертлюг спирається на ствол, а строп перебуває у вільному стані. Такий варіант навантаження може мати місце при встановленні вертлюга з ведучою трубою в шурф, а також в процесі механічного буріння верхніх інтервалів свердловин із повним розвантаженням бурильної колони на вибій, коли внаслідок її недостатньої ваги навантаження на долото доповнюється вагою вертлюга.

В конструкції вертлюга, що розглядається, основною опорою ствола служить упорний підшипник з короткими циліндричними роликами і безбуртовими кільцями. Завдяки їх вкороченій довжині зменшується ковзання роликів відносно кілець при обертанні ствола, що знижує швидкість спрацювання і робочу температуру.

Ствол центрується відносно корпусу двома радіальними роликовими підшипниками. Упорні підшипники центруються обертовим кільцем, змонтованим на стволі. Нерухоме кільце є вільним і завдяки цьому само центрується відносно тіл кочення підшипника.

Осьове положення ствола і зазор в підшипника регулюються товщиною пакету прокладок між корпусом і кришкою вертлюга. Для захисту ствола від спрацювання нижній радіальний підшипник змонтовано на видовженій протекторній втулці, по зовнішній поверхні якої працюють манжети нижнього ущільнення масляної ванни.

Від осьового переміщення протекторну втулку зафіксовано нагвинченою на ствол гайкою, самовідгвинчування якої попереджається стопорними гвинтами. Зовнішнє кільце нижнього радіального підшипника утримується пружинним стопором, встановленим в кільцевий канавці корпусу. Для з'єднання ствола вертлюга з ведучою трубою використовується змінний ніпельний перевідник, його використання запобігає зношенню і механічним пошкодженням нарізки ствола.

З метою попередження саморозгвинчування нарізки ствола, перевідника, верхнього перевідника ведучої труби (ПШВ) і її верхнього кінця виконано лівими. На відміну від вказаних нарізки нижнього кінця ведучої труби, її нижнього перевідника (ПШН) та в усіх з'єднаннях бурильної колони є правими, що визначено напрямом обертання долота.

Корпус вертлюга закривається верхньою і нижньою кришками з центральними отворами для виводу кінців ствола. Кришки кріпляться до корпусу болтами. Верхню кришку оснащено стійками і фланцем, до якого кріпиться відвід для з'єднання з буровим рукавом. З відводу промивна рідина надходять у канал ствола через проміжний пристрій ? ущільнення високого тиску.

В порожнині між корпусом з кришками, і стволом утворено масляну ванну, в яку заливається рідке мастило для змащування основної опори і нижнього радіального підшипників. Закріплений до верхньої площини опорного фланця корпусу стакан утримує в собі консистентне мастило, яким змащується допоміжна опора і верхній радіальний підшипник, та попереджає вимивання консистентного мастила рідким з масляної ванни. Масло до ванни заливається через отвір в верхній кришці корпусу. Для зливу відпрацьованого масла передбачено отвір в нижній кришці корпусу. Рівень масла перевіряється відгвинчуванням контрольної пробки корпусу вертлюга. Отвори корпусу і кришок, що мають вихід у масляну ванну, закриваються нарізними пробками.

Розроблені різні конструкції пристроїв для герметичного з'єднання відводу і ствола. Швидко знімне з'єднання складається з ? плаваючої напірної труби, двох вузлів ущільнень з манжетами закріплених до ствола і до втулки накидними гайками. Описана конструкція дозволяє швидко замінювати ущільнювальні манжети і напірну трубу, які зношуються абразивними частинками, що містяться в промивній рідині. Для заміни слід відгвинтити гайки, демонтувати весь вузол, замінити його новим або завчасно відремонтованим. Роботоздатність вертлюга залежить від надійності ущільнень, які застосовуються в його рухомих і нерухомих з'єднаннях. Найбільш відповідальними є ущільнення напірної труби, які герметизують ввід промивної рідини, що нагнітається під високим тиском, в канал ствола. Щільність вузла забезпечується самоущільнюючими радіальним і торцевими манжетами із синтетичних матеріалів з належно підібраними властивостями ? пружністю і зносостійкістю. Коміри (губи) манжет спрямовані назустріч діючому тиску, сила їх притискання до ущільнюючими поверхонь пропорційна тиску промивної рідини.

Вузол відвід ? напірна труба ущільнюється радіальною і торцевою манжетами, встановленими у втулку, яка обмежує і належним чином спрямовує деформацію манжет від дії тиску промивної рідини. У вузлі напірна труба ? ствол застосовано чотири радіальних манжети, розділені металічними кільцями, і торцеву манжету. Радіальні манжети встановлено в стакані, притягнутий накидною гайкою до ствола. Стакан обертається разом із стволом, манжети ковзають відносно напірної труби, обертання якої попереджається замком, передбаченим у верхньому вузлі. Ковзання спричиняє спрацювання контактних поверхонь манжет і напірної труби, цей процес інтенсифікується абразивною дією промивної рідини. Для попередження сухого тертя верхніх у вузлі манжет по напірній трубі передбачено змащування пластичним мастилом, що періодично подається ручним нагнітачем через маслянку. Сама верхня з манжет, розташована над маслянкою, ніколи не працює на ущільнення промивної рідини, її призначенням є утримання пластичного мастила у вузлі і попередження його забруднення ззовні.

Завдяки наявності кілець в нижньому ущільнюючому вузлі та відповідному підбору їх розмірів в кожний момент часу за призначенням працює лише одна ? сама нижня з пакету манжета, яка на цей час залишається роботоздатною. Таким чином відпрацювання манжет відбувається послідовно почергово в напрямку знизу догори, тому ресурс ущільнювального вузла значно перевищує ресурс одиничної манжети. Для збільшення довговічності в модернізованих моделях вертлюгів їх верхній та нижній ущільнювальні вузли виготовлені з однаковою роботоздатністю. На напірній трубі змонтовано перекидний фіксатор, яким вона з'єднується з гайками, і таким чином стає нерухомою або обертовою відповідно, завдяки цьому ресурс подвоюється. Торцева манжета обертається разом із стволом вертлюга і кільцем, вона є нерухомою відносно ущільнюючих поверхонь. Похибки виготовлення деталей і складання вузлів компенсуються плаваючою конструкцією напірної труби, завдяки якій вона само центрується у верхньому і нижньому ущільнювальних вузлах. Напірні труби виготовляють з низьколегованих цементованих сталей 12ХН 2А, 20ХНЗА і інших. Ззовні напірні труби поліруються і мають твердість HRC 56-62.

Технічні дані вертлюгів типу УВ-320

Таблиця 1.1 ? Технічна характеристика вертлюгів УВ-320

Показники	Значення
Навантаження, що допускається (максимальне), кН	3200
Динамічне навантаження (при 100 об/хв), кН	2000
Максимальний тиск прокачуваної рідини (розчину) в стволі, МПа	32/35
Габарити змінної верхньої труби, мм:
внутрішній діаметр	75
зовнішній діаметр	90
висота	220
Твердість робочої поверхні труби, НВС	>55
Розміри штропа, мм:
верхній перетин НЧА	150Ч170
висота	1950
внутрішній радіус г	125
Просвіт для підвішування на крюку В, мм	540
Різьба переводника для з'єднання з провідною трубою (ліва)	3-1 52Л
Діаметр пальця штропа, мм	140
Приєднувальна різьбла ствола (ліва)	3-171Л
З'єднання ствола з буровим рукавом	Фланцеве
Основний опорний підшипник	6-19752ХУ
Центруючий підшипник	32144
Показники	Значення
Габаритні розміри, мм:
висота з переводником	3000
ширина по пальцях штропа	1212
Маса, кг	2980

2. Технічна частина

2.1 Умови роботи вертлюгів і причини виходу з ладу вузлів і деталей

У процесі роботи вертлюгів найбільшому зносу піддаються деталі сальникових ущільнень, внутрішня труба, відвід, головна і допоміжні опори. Конструктивно деталі вертлюга повинні бути технологічні і прості в збиранні. Як і інше бурове устаткування вертлюги повинні бути пристосовані до транспортування будь-якими транспортними засобами без упаковки. Зовні і усередині ствол піддають механічній обробці, посадочні поверхні і перехідні ділянки шліфують. Зовнішні і внутрішні поверхні каналу повинні бути співвісні і мати мінімальну різностінність, а також жорсткими для забезпечення рівномірного розподілу напружень за перерізами. Биття посадочних шийок підшипників і неперпендикулярність площини опорного фланця до осі обертання ствола повинні обумовлюватися допусками, величину яких розраховують або вибирають за нормами заводу-виробника. Діаметр каналу ствола визначають швидкістю потоку промивальної рідини; щоб уникнути абразивного зносу ця швидкість не повинна бути більше 6 м/с. Канал ствола не повинен мати різких пережимів і розширень. Збільшення 38 діаметру каналу спричиняє збільшення його зовнішнього діаметру, що знижує довговічність пристроїв ущільнювачів. Для оберігання різьби від зносу застосовують запобіжні перевідники. Ділянки ствола, що контактують з верхніми і нижніми манжетами ущільнювачів, захищають від зносу втулками або подовженим внутрішнім кільцем підшипників. Поверхню втулок шліфують і піддають термообробці до твердості 45-50 НRC.

Штропи вертлюгів виготовляють з низьколегованих конструкційних сталей марок 40ХН, 40ХНМА, 38ХГН, 30ХГСА і інших за ГОСТом 4543-71. Штропи виготовляють методом вільного кування з висадкою і прошивкою провушин. Механічній обробці піддають тільки отвори і торцеві поверхні провушин.

Штроп вертлюга зношується по отворах провушин і внутрішньому радіусу дугової частини. Для захисту провушин від зносу застосовують змінні втулки.

Опори ствола вертлюга сприймаючи навантаження, забезпечують вільне обертання ствола і його фіксацію від радіальних і осьових переміщень.

Як головну опору у вертлюгах застосовують підшипники упорні або упорно- радіальні. У останньому випадку ними сприймаються також радіальні навантаження і ствол центрується в корпусі.

Для роботи при високих частотах обертання підшипники мають масивні сталеві або бронзові сепаратори. Штамповані сепаратори і безсепараторні конструкції застосовують рідко.

Основні опори вертлюгів є елементами, лімітуючими їх працездатність. При експлуатації вони зазнають різноманітних пошкоджень: викришування, відшарування, втомні тріщини, віспоподібний знос на поверхнях тіл кочення і кілець, утворення підповерхневих тріщин, що призводять до контактно-втомних руйнувань.

Усунення прослизання тіл кочення по кільцях і зниження контактних напружень зменшують вірогідність контактного обкатування і підвищують довговічність основної опори.

Порядок здавання обладнання в ремонт

На проведення ремонтних робіт та приймання машин в ремонт існують технічні умови, де викладено основні вимоги, яким вони повинні відповідати. Відповідно до цих вимог при здаванні машини чи агрегату в ремонт необхідно представити таку документацію:

? акт періодичного технічного огляду;

? акт приймання машини з попереднього ремонту;

? заводський технічний паспорт (формуляр) з необхідними відмітками про попередні ремонти, наробіток тощо;

? накладні на вузли, які замінені в процесі експлуатації машини;

? акт про розслідування аварії (при умові, що машина вийшла з ладу внаслідок аварії).

Здає машину в ремонт представник технічної служби підприємства (відділу головного механіка: служби ППР тощо). Приймає машину в ремонт працівник служби технічного контролю ремонтного підприємства чи цеху, який проводить її зовнішній огляд, прослуховування окремих агрегатів і механізмів, випробування їх в роботі. Зовнішнім оглядом визначають комплектність обладнання (допускається відсутність до 10% кріпильних деталей. Не допускається заміна придатних вузлів та деталей на непридатні), механічні пошкодження.

Приймання в ремонт кожної машини оформляють актом, який містить дані про наробіток після попереднього ремонту, стан базових деталей, дефекти аварійного характеру.

При підготовці до проведення капітального ремонту, машина повинна бути від'єднана від джерел живлення (електроструму, паливо- водопостачання, з баків і картерів зливають паливо, масло, охолоджувальну рідину). Картери промивають: розчинами кальцинованої соди, 5%-ої соляної кислоти, гасом з доданням кальцинованої соди або їдкого натрію. Після промивання масляні картери і паливні баки додатково обдувають парою. Використання пари має переваги: вона легко проникає у важкодоступні місця, не псує фарбу, після обдування деталі швидко сохнуть, виключена можливість появи корозії. Нафтогазопромислове обладнання, що працює під відкритим небом, очищують від піску, бурового розчину і нафти металевими щітками. Зовнішнє миття машини виконують в камерах для миття, в спеціальних приміщеннях або на естакаді. Залежно від номенклатури обладнання його миття може проводитись вручну струменем рідини, що подається насосом, в спеціальних багатоструменевих установках для миття та зануренням в спеціальну ванну для миття. Одноструменеве миття використовують для крупногабаритного бурового чи нафтогазопромислового обладнання. На базах виробничого обслуговування, на спеціалізованих ремонтних підприємствах з обмеженою номенклатурою ремонтованого обладнання використовують багатоструменеве миття, як більш продуктивне. Миття зануренням застосовують для дрібних деталей.

Підготовчі роботи перед ремонтом

Очищене та промите обладнання поступає на розбирання та дефектування. Розбирають обладнання на агрегати і вузли, а пізніше - на деталі з використанням спеціального оснащення та пристроїв. Виконує цю роботу одна бригада або декілька робітників на робочих місцях. Іноді розбиранням обладнання займаються дві бригади - одна проводить загальне розбирання обладнання, а інша - розбирає агрегати. Розбирання часто проводиться на спеціальних стендах з використанням підйомно-транспортного обладнання та спеціального інструменту.

Залежно від кількості однотипного обладнання та оснащеності ремонтних підприємств використовують різні методи (способи) ремонтів: індивідуальний, агрегатний, вузловий.

Індивідуальний метод ремонту. При цьому методі обладнання ремонтує одна комплексна бригада, яка складається з робітників високої кваліфікації. При цьому кожний вид обладнання розбирається на окремі вузли і деталі, які в процесі ремонтних робіт не знеособлюються, тобто обладнання збирається з тих же відремонтованих частин, з яких воно складалось до ремонту.

Індивідуальний метод ремонту не має на практиці широкого поширення через свої недоліки. До них належать: відсутність спеціалізації і механізації ремонтних робіт, що вимагає наявності працівників високої кваліфікації, значний час простоювання обладнання в ремонті, оскільки багато часу витрачається на ремонт та виготовлення окремих деталей. Цей метод використовують при ремонті простих видів обладнання та його невеликої кількості, а також при відсутності змінного фонду обладнання. Індивідуальний метод ремонту можна зустріти в геологорозвідувальних партіях, на окремих дільницях бурових робіт, особливо при їх роботі у віддалених від баз районах.

При агрегатному методі ремонту машина, що вийшла з ладу, демонтується, а на її місце встановлюється нова або попередньо відремонтована. Переваги методу:

? скорочення простоювання обладнання та тривалості ремонту;

? більш досконала технологія ремонту з використанням спеціального технологічного обладнання;

? широке впровадження механізації робіт;

? підвищення якості та зниження вартості ремонтних робіт.

Недолік агрегатного методу - необхідність створення оборотного фонду машин і агрегатів.

Різновидом агрегатного методу ремонту є вузловий метод, який часто використовується при ремонті обладнання безпосередньо на місці його експлуатації. В цьому випадку вузол, що вийшов з ладу, замінюють заздалегідь відремонтованим або новим. Цим методом ремонтують обладнання габаритне і важке, транспортування якого є дорогим і трудомістким (наприклад, підйомний вал лебідки, гідрокоробка бурового насоса тощо).

Порядок розбирання вертлюгів типу УВ-320

При капітальному ремонті проводять повне розбирання вертлюга, дефектування всіх деталей, ультразвукову дефектоскопію відповідальних деталей (ствола, штропа, пальців), відновлення або заміну всіх непридатних деталей (зокрема ствола, підшипників, штропа, кришки корпуса), ремонт корпуса, випробування вертлюга на герметичність, зміну мастила і фарбування вертлюга.

Перед розбиранням з вертлюга типу У 6-ШВ через нижню пробку зливають масло. Потім знімають корпус нижнього масляного сальника, вигвинчують з корпусу вертлюга чотири пробки і корончаті гайки, встановлюють вертлюг у спеціальне пристосування, вигвинчують пружинні мастильниці пальців штропа, на їх місце вкручують болти і випресовують пальці, від'єднують штроп.

Після цього знімають відвід, вигвинчують нажимну гайку сальника внутрішньої труби і виймають внутрішню трубу, сальник і пружину. Далі відгвинчують корпус верхнього масляного сальника, знімають кришку вертлюга, потім за допомогою спеціального ковпачка, який накручують на верхній кінець ствола, підйомним краном виймають з корпусу ствол. Після цього приступають до розбирання ствола: відгвинчують стопор і установочну гайку основного упорного підшипника, знімають внутрішню обойму центруючого підшипника, допоміжний упорний шариковий підшипник, деталі основної опори і останньою знімають внутрішню обойму верхнього центруючого підшипника.

Потім випресовують нижню втулку корпусу вертлюга і втулки з кришки. Виймають сальникові ущільнення з нижнього і верхнього масляних сальників.

Перед розбиранням з вертлюга типу УВ через нижню пробку зливають масло. Потім розбирають нижній масляний сальник: вигвинчують стопорний гвинт, згвинчують нажимну гайку, розкріплюють та від'єднують фланець, з корпуса сальника виймають манжети та розпірне кільце, від корпуса вертлюга 30 від'єднують корпус сальника, встановлюють вертлюг в спеціальне пристосування, вигвинчують пружинні мастильниці пальців штропа, на їх місце вкручують болти і випресовують пальці, від'єднують штроп.

Після цього знімають швидкоз'ємне ущільнення та відвід, розкріплюють та від'єднують фланець верхнього масляного сальника, з кришки виймають манжети та розпірне кільце, знімають кришку вертлюга. Потім за допомогою спеціального ковпачка, який накручують на верхній кінець ствола, підйомним краном виймають з корпусу ствол. Після цього приступають до розбирання ствола: відгвинчують захисну втулку верхнього центруючого підшипника та допоміжного упорного підшипника, розпресовують захисну втулку нижнього масляного сальника, знімають центруючі підшипники, допоміжний упорний підшипник, верхнє кільце основної опори.

Після розбирання вертлюга всі його деталі промивають і піддають контролю. При контролі деталі перевіряють відповідно до технічних умов на вибраковування деталей при ремонті вертлюга і сортують. Ствол, штроп і пальці проходять ультразвукову дефектоскопію.

За результатами перевірки деталей складають дефектовочну відомість на вертлюг.

2.2 Пристосування і інструмент, що використовується при розбиранні

Механізація підйомно-транспортних операцій при ремонті бурового устаткування, що має велику вагу, значною мірою полегшує працю слюсаря і підвищує продуктивність праці. Для цього застосовують підіймальне і транспортне устаткування.

До підіймального устаткування ремонтно-механічних цехів належать: мостові крани, кран-балки, поворотні крани, електроталі, талі з ручним приводом, домкрати й ін.

До транспортного устаткування належать: електрифіковані рейкові візки, електрокари, автокари і ручні візки. При ремонті труб і турбобурів як транспортні засоби часто застосовують рольганги.

Необхідно відзначити, що частина підіймального устаткування (мостові крани, кран-балки й ін.) виконує одночасно і транспортні операції, а частина транспортного устаткування (автокари, монорейки й ін.) виконує підіймальні операції.

Мостові крани застосовують для виконання вантажно-розвантажувальних робіт на площадках для збереження устаткування, а також усередині ремонтно-механічних цехів для здійснення підіймальних і транспортних операцій, виконуваних у процесі ремонту устаткування. Для ремонту бурового устаткування використовують мостові крани з електричним приводом вантажопідйомністю від 5 до 25 т. Краном керує кранівник з кабіни, підвішеної до моста крана так, що кранівник може бачити всі операції, виконувані краном. Мостові крани звичайно обслуговують весь проліт цеху, а при великому обсязі підйомно-транспортних робіт в одному прольоті встановлюються два чи кілька кранів. При цьому, як правило, монтується один кран великої вантажопідйомності 15-25 т, а інші - 5-8 т.

Кран-балки являють собою легкий мостовий однобалковий кран. Керування кран-балками здійснюється за допомогою кнопок з підлоги і рідше - з кабіни. Кран-балки використовуються для виконання тих же робіт, що і мостові крани, але при ремонті більш легкого устаткування. Кран-балки випускають вантажопідйомністю від 1 до 5 т з ручним і електричним приводом.

Поворотні крани застосовуються для виконання робіт на визначеному робочому місці. Як підйомний механізм на поворотних кранах використовуються ручні талі, електроталі, пневмоталі і пневмопідйомники. Поворот стріли і переміщення візка по стрілі здійснюються вручну. Вантажопідйомність поворотних кранів до 3 т при вильоті стріли до 5-6 м.

Талі з ручним приводом випускаються з черв'ячною і шестеренчастою передачами. Талі з ручним приводом застосовуються при ремонті бурового устаткування в тих випадках, коли немає можливості з якихось причин використовувати інші, більш продуктивні підйомні механізми. Талі своїм верхнім гаком підвішуються до балки чи до триніг над устаткуванням, яке ремонтується, чи до візків, змонтованих на мостах, поворотних кранах або інших підйомних засобах.

Домкрати випускаються гвинтові з ручним приводом і з гідравлічним приводом. Вони використовуються для підйому й опускання устаткування на невелику висоту, наприклад, при центрувальних роботах.

Ручні безрейкові візки випускаються дво-, три? і чотириколісними вантажопідйомністю до 3 т. Колеса цих візків виконуються металевими чи гумованими. Вони застосовуються для перевезення дрібних вантажів на невеликі відстані усередині цеху.

Ручні рейкові візки являють собою зварну раму, установлену на чотири колеса. Колеса рейкових візків виконуються з ребордами. Візки цього типу переміщуються по металевому квадратному профілю чи рейкам, покладеними на підлозі. Вантажопідйомність візків - до 5 т.

Електрокари являють собою механізований безрейковий візок з електричним приводом від акумуляторів. Керування електрокарами здійснюється зі спеціальної площадки, розташованої на платформі візка. Вантажопідйомність електрокарів до 5 т. Вони застосовуються для перевезення вантажів усередині цеху, а також і між цехами. В останньому випадку частіше використовуються безрейкові візки з приводом від двигуна кара.

Механізовані рейкові візки призначаються для перевезення устаткування з площадок складування в цех. Привід таких візків здійснюється від лебідки з електроприводом через трос, намотаний на барабан.

Дефектування деталей

Більшість деталей бурового та нафтогазопромислового обладнання при роботі піддаються дії значних статичних і динамічних навантажень, а також інтенсивному спрацюванню і корозії. Велика група деталей працює в абразивних і корозійних середовищах та в широких діапазонах робочих температур.

Вказані умови експлуатації призводять до передчасного виходу з ладу основних деталей бурового та нафтогазопромислового обладнання та інструменту (поршнів, циліндрових втулок, клапанів бурових насосів, основних опор вертлюгів, вертлюгів, доліт, деталей занурених відцентрових насосів, насосних штанг, замків бурильних труб, елементів фонтанної арматури тощо).

Очевидно, що причини виходу з ладу деталей бурового та нафтогазопромислового обладнання, що відрізняються між собою конструкцією, матеріалом і умовами експлуатації, є різними.

Найпростішим методом дефектування може бути візуальний контроль (неозброєним оком видно поверхневі дефекти від 0,1 мм і більше, при використанні лупи - 0,01 мм і більше). Недоліки візуального методу - суб'єктивність (залежить від уважності оператора) і низька продуктивність.

Простукуванням виявляють невидимі дефекти: наявність тріщин, нещільностей.

Випробовуванням визначають наявність люфтів, легкість обертання тощо.

Промірюванням універсальними та спеціальними вимірювальними інструментами визначають овальність, конусність, допустимі розміри.

Спеціальними пристосуваннями визначають, наприклад, пружність пружини.

Дефектоскопією (магнітною, ультразвуковою та іншими) виявляють приховані дефекти.

Гідравлічним та пневматичним випробовуванням визначають герметичність різних деталей.

У процесі контролю всі деталі поділяють на п'ять груп і маркують у відповідні кольори:

придатні - зеленою фарбою;

? придатні тільки у спряженні з новими чи відремонтованими деталями - жовтою фарбою;

? ті, що підлягають ремонту на даному підприємстві, - білою фарбою;

? ті, що підлягають ремонту на спеціалізованих підприємствах, - синьою фарбою;

? непридатні - червоною фарбою.

Складання дефектовочної відомості

Результати дефектування заносять в дефектовочні відомості, які складають на кожну розібрану для ремонту машину (додаток А). На основі дефектовочних відомостей уточнюється потреба в запасних деталях і матеріалах, обсяг робіт з ремонту обладнання.

2.3 Технологія ремонту деталей згідно з дефектовочною відомістю

Під час ремонту деталей вертлюга виконують наступні види робіт:

? замінюють основну опору, допоміжні упорний і центруючі підшипники;

? замінюють або відновлюють ствол. Замінюють при обломах і тріщинах будь-якого характеру і розміщення. При зносах або зривах більше трьох ниток різьби ремонтують переведенням на ремонтний розмір. При допустимому зносі посадочних місць ремонтують металізацією з наступною обробкою до номінальних розмірів;

? замінюють або відновлюють корпус. Замінюють при обломах і тріщинах будь-якого характеру і розміщення. Ремонтують при допустимому зносі посадочних місць металізацією з наступною обробкою до номінального розміру поверхні по діаметру під центруючі підшипники, а також гульзуванням отворів під пальці штропа;

? замінюють або відновлюють штроп. Замінюють при погнутості і зносі шийки штропа більше допустимого розміру. Ремонтують гільзуванням отворів під пальці штропа;

? замінюють пальці штропа;

? замінюють або відновлюють кришку корпуса. Замінюють при обломах і тріщинах будь-якого характеру і розміщення. Ремонтують при допустимому зносі наплавленням з наступною обробкою до номінального розміру.

Обладнання і пристосування, що використовується при ремонті

Основним засобом виробництва ремонтних служб є верстатний парк, який включає токарні, свердлильні, фрезерні та інші верстати.

На розточувальних верстатах свердлять, розточують і розвертають отвори, підрізають торцеві площини, фрезерують плоскі і фасонні поверхні, тощо. Розточувальні верстати мають горизонтально або вертикально розміщений шпиндель, який здійснює обертальний рух, а також рух осьової подачі. Різальний інструмент закріплюють у отворі шпинделя безпосередньо, або за допомогою перехідних втулок.

Процес розточування полягає в наступному: заготовку встановлюють на поворотному стволі, який розміщується на каретці, що переміщується в поперечному напрямі. Каретка розміщена на полозках, які здійснюють повздовжній рух по напрямку станини. Подача інструмента може здійснюватися переміщенням шпинделя уздовж осі, шпиндельної бабки по вертикальних напрямках і супорта з різцем по радіальних напрямних планшайби.

Для обробки заготовок на токарних верстатах застосовують різноманітні різці які класифікують за різними ознаками. За матеріалом різальної частини розрізняють різці зі швидкорізальної сталі, твердосплавні й мінералокерамічні. За конструкцією різці поділяються на суцільні та складені. За розташуванням головної різальної кромки різці поділяють на праві і ліві. Для закріплення заготовок на токарних верстатах застосовуються:

? трикулачкові самоцентруючі патрони, перевагами яких є простота настройки і експлуатації. Недоліком є неможливість обробки поверхонь вісі яких не співпадає з віссю заготовки;

? чотирикулачкові несамоцентруючі патрони. До їх переваг належить можливість обробки поверхонь вісі яких не співпадає з віссю заготовки, але недоліком є складність настройки;

? цангові патрони;

? планшайби;

? рухомі та нерухомі центри;

? поворотні патрони;

? люнети - додаткові опори, які застосовують для зменшення прогинання довгих заготовок від сил власної ваги і сил різання, що діють на них.

Окрім цього ремонтні цехи комплектуються:

а) вантажопідйомним обладнанням -для виконання робіт, пов'язаних з підніманням та переміщенням вантажів на майданчиках для зберігання обладнання, а також всередині ремонтно-механічних цехів. Для ремонту вертлюгів використовують:

? мостові крани з електричним приводом вантажопідйомністю від 5 до 30т (на майданчиках для зберігання обладнання);

? кран-балки вантажопідйомністю від 5 до 10т (всередині ремонтно-механічних цехів);

? домкрати -використовують для піднімання обладнання на невелику висоту;

? електрокари -використовують для перевезення вузлів всередині цеху. Вантажопідйомність електрокари - до 5 т;

б) стелажами -для розміщення та проміжного зберігання на робочому місці деталей, вузлів та матеріалів. В залежності від призначення стелажі мають різну конструкцію:

? стелажі-піраміди - використовують для складання та зберігання довгомірних деталей та вузлів;

? поворотні стелажі - використовують для складання та зберігання невеликих деталей;

? пересувні стелажі - для доставки дрібних деталей зі складу на робоче місце.

Матеріали, що використовуються при ремонті

Зварювання і наплавлення - головні способи відновлення деталей, які широко застосовуються при ремонті бурового обладнання.

Електричне дугове зварювання - це зварювання плавленням, де джерелом тепла являється електричний дуговий розряд.

Наплавлення -частий засіб зварювання. Розрізняють вібродугове наплавлення, наплавлення та зварювання електродами з покриттям, під шар флюсу в середовище захисних газів. Процес наплавлення та зварювання можливо проводити вручну, автоматично та напівавтоматично.

Зварювати можливо всі метали та сплави, але з деякими ускладненнями. За зварюваністю їх розділяють на гарно, задовільно, обмежено та поганозварювані. До гарно зварюваних відносять маловуглецеві (з вмістом вуглецю до 0,25%) та низьколегованої сталі. Середньовуглецеві сталі (з вмістом вуглецю 0,35%) є задовільнозварювані і на відміну від попередніх, потребують підігріву до 100-150ОС. Сталі з вмістом вуглецю від 0,35% і вище зварюються обмежено і потребують підігріву до 350єС. Поганозварювані високовуглецеві і високолеговані сталі, чавун, кольорові метали та сплави.

Зазвичай зварювання ведеться металічними плавкими електродами.

У відповідності до ГОСТ 9466-75, за призначенням електроди поділяються на три групи:

? електроди для дугового зварювання конструкційних сталей - УОНИ-13155, ЦЛ-18, К-70 та інші;

? електроди для дугового зварювання високолегованих сталей з особливими властивостями - ЭА-1а, ЭА-Ба, ЭА-1Г 6, ЭА-2Б та інші;

? електроди для наплавлення високолегованих сталей з особливими властивостями - Т-540, Т-550, ЦС-1, ЦС-2.

Як стержень електродів частіше всього використовують маловуглецевий дріт, який застосовується для газового зварювання. Електроди бувають із стабілізуючим (тонким) і якісним покриттям.

Умовне позначення електроду складається із:

? марки;

? типу;

? діаметру стержня;

? типу покриття.

При виборі електродів для ремонту вертлюга потрібно визначити тип необхідного покриття.

Полімерні матеріали широко застосовуються в ремонтному виробництві. Для відновлення деталей використовують термореактивні пластмаси і ремонтні пластини, так і термопластичні - термопластмаси.

Перші при нагріванні твердіють і втрачають свої пластичні властивості. До них відносяться екопластмаси. Термопласти при нагріві зберігають свої пластичні властивості.

Пластмаси використовують для виготовлення деталей, нанесення зносостійких покрить, для склеювання металів, замазування тріщин та ін.

Це пояснюється їх високою механічною міцністю при малій масі, високій зносостійкості, пластичності та іншими цінними властивостями.

Склеювання - є економічним методом відновлення нерухомих з'єднань. Деталі, які підлягають склеюванню, гарно зачищають та знежирюють бензином, ацетоном. Після підготовки на підготовлені поверхні наносять шар клею.

Велике розповсюдження в ремонтній практиці отримали: епоксидні клеї, головними складовими яких являється епоксидна смола ЭД-5, ЭД-6 або Э-40 (100 ваг. ч.), затверджувач -поліетиленопомалій (716 ваг. ч.), пластифікатор - дибутилфталат (15 ваг. ч.), який знижує крихкість, підвищує ударну в'язкість і еластичність клейової плівки.

Під час роботи механізму знакозмінні навантаження і вібрація приводять до самовідгвинчування різьбових з'єднань, що може бути причиною виникнення аварій. Тому, при ремонті необхідно приділяти особливу увагу засобам попередження самовідгвинчування.

Найбільш часто для стопоріння використовують пружинні шайби (гровери). Нормальний розвід шайби дорівнює її подвійній товщині. Якщо пружинна шайба була у використанні, змінила свою жорсткість, її замінюють новою. Установлення під гайку двох шайб не допускається. Стопорні пружинні шайби всередині механізму не застосовуються.

Для стопоріння гайок використовуються замкові шайби з пружинними і зовнішніми пелюстками. З зовнішньої сторони пелюсток замкової шайби відрізняється від пазу фігурної гайки або на грань шестигранної гайки або болта. Замкові шайби не повинні мати тріщин в місцях перегину.

Корончасті гайки стопоряться шплінтами. Гайку затягують так, щоб один із її пазів співпадав з отвором під шплінт в болті. Після установлення більш довгий кінець шплінта відгинають на болт, а другий - на площину гайки. Шплінт повинен бути підібраний по діаметру отвору і щільно сидіти в ньому.

Цех з ремонту обладнання

Цех з ремонту обладнання призначений для проведення капітального ремонту агрегатів, механізмів, вузлів і деталей. Технологічне обладнання цеху дозволяє виконувати такі процеси:

? виготовлення нових деталей та інших елементів;

? розбирання обладнання;

? виявлення дефектів деталей;

? ремонт деталей;

? регулювання систем, вузлів;

? випробування.

Цех оснащений різним технологічним обладнання, механізмами і інструментами.

Для проведення ремонтних робіт необхідно в цеху мати токарні, свердлильні, стругальні, заточувальні, довбальні, фрезерні верстати. Встановлені преси, компресорні станції, стелажі для зберігання запчастин, верстат слюсарний, стенд для перевірки КВП, шліфувальні верстати, дефектоскопічна лабораторія.

Цех оснащений вантажопідйомними кранами для вантажно-розвантажувальних робіт і для переміщення вантажів.

Цех розбитий на зони, дільниці: ділянка механічної обробки (механічна ділянка), шліфувальне відділення, відділення СВЧ, відділення обкатування обладнання, кузня, заточне відділення, заготівельне відділення, зварювальна ділянка, дільниця змащувальних матеріалів, складські приміщення, побутові приміщення.

2.4 Збирання та випробування вертлюгів після ремонту

Після ремонту деталей проводиться збирання вертлюга в порядку, зворотньому до розбирання, обкатування і гідравлічне випробування на відповідний тиск з прокручуванням ствола. У процесі випробування повинні перевірятися:

а) правильність і плавність повороту ствола вертлюга, відсутність стуку і нагрівання вище 50 0С;

б) надійність кріплення болтових з'єднань;

в) надійність ущільнень.

При задовільних результатах випробування проводять фарбування вертлюга.

До відремонтованих вертлюгів ставлять наступні основні вимоги:

? усі деталі вертлюга повинні бути виготовлені або відремонтовані в повній відповідності з чинними кресленнями і технічними умовами. Знос деталей, що використовують повторно, не повинен перевищувати граничних розмірів, встановлених технічними умовами на вибраковування деталей вертлюга при ремонті;

? штроп, корпус вертлюга, ствол і перевідник не повинні мати дефектів, що знижують їх міцність; усунення дефектів вказаних деталей шляхом заварювання не дозволяється;

? осьовий люфт ствола вертлюга не повинен перевищувати 0,25 ? 0,30 мм;

? ствол вертлюга повинен вільно провертатися від зусилля, одного робітника прикладеного, до рукоятки ланцюгового ключа завдовжки 1м; обертання повинне бути плавним, без заїдань і поштовхів;

? на поверхні штропа в площині небезпечного перерізу (у місці з'єднання із зівом гака) допускається поглиблення від зносу до 3мм на ширині 10мм; заварювання зношеної поверхні не допускається;

? усі різьбові з'єднання повинні мати надійне запобігання від самовідгвинчування;

? мастильні пристрої повинні бути прочищені і промиті;

? після капітального ремонту вертлюг повинен пройти гідравлічні випробування на півторакратний робочий тиск протягом 5 хв без провертання ствола і на робочий тиск протягом 10-15 хв з провертанням ствола і номінальним навантаженням;

? вертлюг повинен бути пофарбований стійкою фарбою, різьба перевідника захищена від ударів ковпачком.

Змащення вертлюгів типу УВ-320 після ремонту, тип мастила

Таблиця 3.1 - Карта мащення вертлюгів типу УВ-320

Найменування точки мащення	Сорт мастила	Вказівки по мащенню
Основний підшипник і нижня радіальна опора	Масло трансмісійне автотракторне зимове або літнє ГОСТ 23652	Заливати через пробку в кришці, рівень контролюється пробкою А. Заливати 60-80 л., доливати за необхідністю один раз на 3 місяці
Найменування точки мащення	Сорт мастила	Вказівки по мащенню
Допоміжний упорний підшипник і верхня радіальна опора	Мастило УС-2, УС-3 ГОСТ 1033	Один раз га зміну по 20 г за допомогою ручного шприца через прес-мастильницю
Нижній масляний сальник	УССА - графітне ГОСТ 3333	Один раз на зміну по 20 г за допомогою шприца через прес-мастильницю
Напірний сальник
Пальці штропа

3. Розрахункова частина

3.1 Перевірочні розрахунки деталей вертлюгів типу УВ-320

Розрахунок ствола вертлюга

Рисунок 4.1? Ескіз ствола вертлюга

Навантаження на гаку Qкр= 3200кН

Переріз А-А: в цьому перерізі ствол вертлюга розраховується на розтяг

(4.1)

Коефіцієнт запасу міцності:

 (4.2)

Переріз Б-Б. В цьому перерізі ствол зазнає напруження згину та зрізу.

(4.3)

де Мзг - максимальний момент згину, Н · м

(4.4)

Осьовий момент опору згину

(4.5)

тоді

Коефіцієнт запасу міцності

(4.6)

Напруження зрізу:

 (4.7)

де F -площа зрізу.

(4.8)

(4.9)

де [ф0зр] - границя витривалості на зріз

(4.10)

Переріз В-В (по різьбовій частині ствола): в цьому перерізі виникають напруження розтягу.

(4.11)

де dз - внутрішній діаметр різьби в площині торця, для різьби 3-171Л(ГОСТ 5286-75) dз= 0,155334м;

тоді



(4.12)

Всі коефіцієнти запасу міцності більш ніж достатні.

Розрахунок пальця штропа вертлюга

Геометричні параметри пальця: ширина контакту з штропом В = 110 мм =0,110 м; відстані від центру прикладання зусиль до опор L1 = 90 мм = 0,09 м; L2 = 85 мм = 0,085 м.

Палець штропа працює на згин і зріз. Більш небезпечним є напруження згину.

Визначаємо опорні реакції.

(4.13)

(4.14)

Максимальний згинаючий момент

М зг = Rв? l2 = 8228000? 0,08 = 69.9 кН м (4.15)

(4.16)

де d - діаметр пальця, d = 0,12 м

Коефіцієнт запасу міцності на згин

(4.17)

Розрахунок штропа вертлюга на міцність

...