Лақтыруға қарсы жабдықтардың типтік сұлбалары

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 32 бет
Таңдаулыға:

АҢДАТПА

Жобада ЛҚЖ (лақтыруға қарсы жабдық) жалпы сипаттамасы, оны

монтаждау және пайдалану ерекшеліктері келтірілген. Плашкалы превенторлардың қолданыстағы құрылымдары қарастырылған. Ұқсас құрылымдары қарастырыла отырып, техникалық сипаттамаларына талдау жүргізілген.

Берілген диломдық жобаның мақсаты плашкалы превентордың жұмыс тиімділігін арттыру, оның құрылымын жетілдіру болып табылады.

Беріктікке қажетті есептеулер жүргізілді. Плашкалы превентордың технологиялығын бағалау жүргізілді. Берілген құрылымды пайдалану кезінде оның қауіпсіздігі мен экологиялығы есептелді және талданды. Берілген технологияны енгізуден экономикалық тиімділік анықталды.

Берілген дипломдық жоба 6 парақ графикалық бөлімнен, 36 парақ түсіндірме жазбасынан тұрады. Жобамен орындау барысында 15 әдебиет деректері пайдаланылды.

АННОТАЦИЯ

В проекте приводится общая характер истика ПВО, его монтажа,

эксплуатации. Рассмотрены существующие конструкции плашечных превенторов. Рассмотрены аналогичные конструкции и проведен анализ технических характеристик.

Целью данного дипломного проекта является повышение эффективности работы плашечного превентора, усовершенствование его конструкции.

Проведены необходимые расчеты на прочность. Проведена оценка технологичности плашечного превентора. Разработаны и рассчитаны безопасность, экологичность данной конструкции при эксплуатации. Выявлена экономическая эффективность при внедрении данной технологии.

Настоящий дипломный проект содержит 6 листов графической части, 36 листов пояснительной записки. При работе над проектом использована информация 15 литературных источников.

ANNOTATION

The project provides a general description of air defense, its installation and operation. Existing designs of spot preventers are considered. Considered similar design and analysis of technical characteristics.

The purpose of this graduation project is to increase the efficiency of the spot preventer, improving its design

The necessary calculations for strength. An assessment of the manufacturability of the spot preventer. Designed and calculated safety, environmental friendliness of this design during operation. Revealed economic efficiency in the implementation of this technology.

This thesis project contains 6 sheets of graphic parts, 36 sheets of explanatory note. When working on a project, information from 15 references was used.

МАЗМҰНЫ

Кіріспе

1
Техникалық бөлім

7
1.1
Превентор құрылымын талдау

7
1.2
Лақтыруға қарсы жабдықтардың типтік сұлбалары

8
1.3
Плашкалы превенторлар

9
1.4
Түп нұсқа таңдау

11
2
Есептеу бөлімі

14
2.1
Превентордың гидроцилиндрін есептеу

14
2.2
Штокты және гидроцилиндрді есептеу

17
2.3
Модернизацияланатын жабдықты есептеу

20
2.3.1
Гидроцилиндрде штокты бұру кезінде моменттерді анықтау
20
3
Арнайы бөлім

24
3.1
Превенторды модернизациялау

24
3.2
Превенторды
ұсынылған
модернизациялау
нұсқасының
25

сипаттамасы

3.3
Превенторларды жөндеу, монтаждау және пайдалану
27
3.3.1
Превенторларды монтаждау

27
3.3.2
Превентордың плашкасын ауыстыру, жұмысқа дайындау және
28

майлау материалдары

3.3.3
Превенторларды ашуға және жабуға тексеру

29
3.3.4
Превенторға техникалық қызмет көрсету

30
4
Еңбек қорғау

32
4.1
Жалпы қауіпсіздік талаптары

32
4.2
Жұмыстың басында қауіпсіздік талаптары

32
4.3
Жөндеу жұмыстарын жүргізу кезінде қауіпсіздік талаптары
32
5
Плашкалы
превентордың
модернизациялау
жобасының
34
техникалық-экономикалық негіздемесі
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қосымша

КІРІСПЕ

Мұнай мен газды игеруге бұрғылау жұмыстарының маңызды бөлігі ұңғыманы бақылау болып саналады. Бақылау үшін лақтыруға қарсы жабдық қолданылады, оның сапасы мен сенімділігінен басқа бұрғылау жабдығының жағдайы, сонымен қатар қызметкерлердің денсаулығы мен өмірі тәуелді. Ұңғыманы бақылауға арналған жабдықтардың белгілі бір түрі лақтыруға қарсы превентор.

Бұрғылау жұмыстарында газдың, мұнайдың және судың бөлінуі (ГМСБ) деген түсінік бар, бұл құбылыс ұңғымадағы қысым қабаттық қысымнан айтарлықтай төмен болған кезде орын алады.

ГМСБ байланысты қысымның жоғарылауы, қабаттық флюидтердің ұңғыма діңгегіне ағып келуінің салдарынан болады, флюидтер сұйықтық, газ немесе олардың жиынтығы түрінде кездеседі. Қысымы жоғарылайтын лақтыру үрдісі ұңғыма діңгегінің кірісінен ұңғыма діңгегімен жоғары таралуға бағытталады (жоғары қысым аймағынан төменгі қысым аймағына). Егер лақтыру үрдісі беткі қабатқа дейін жетсе, онда бұрғылау ерітіндісі, ұңғымада қолданылатын құралдар мен басқа бұрғылау жабдықтары ұңғымадан лақтырылуы мүмкін. Бұндай жаңдайлар жиі бұрғылау жабдығының (мысалы, бұрғылау қондырғысының) апатты бұзылуына және күрделі жарақаттарға немесе бұрғылау қондырғысының қызметкерлерінің қаза болуына алып келеді.

ГМСБ қауіптігінен лақтыруға қарсы превенторларды орнатқан кезде, лақтыруларды басқаруға және оларды жүйеден шығарылуын қамтамасыз ету мүмкіндігі ескерілуі тиіс. Лақтыруға қарсы превенторлардың бірнеше типтері кездеседі, олардың арасында лақтыруға қарсы сақиналы превенторлар мен лақтыруға қарсы плашка типтес превенторлар.

Плашкалы превенторлар корпустан және бір-біріне қарама-қарсы орнатылған қақпақтардан тұрады. Қақпақтарды дөңгелек бойынша корпусқа, мысалы бұрандалардың көмегімен бекітеді. Осыған ұқсас нұсқаларда қақпақтар корпусқа ілмектің (шарнир) және бұрандалармен бекітіледі, бұл кезде техникалық қызмет көрсетуге ыңғайлы қамтамасыз ету мақсатында қақпақты бір қырына бұруға қолайлы болуы тиіс.

Әрбір қақпақтың ішінде плашка орналасады, ол поршень арқылы қозғалысқа енеді. Плашкалар құбырлы немесе тұйық болып келеді, құбырлы плашкалардың әрбір жұбы белгілі диаметрлі құбырларды бекітеді, ал тұйық плашкалар ұңғымада құралдар болмаған кезде қымтайды. Плашкалар бір-біріне қарсы орнатылған, және құбырлы, әлде тұйық болғанына қарамастан, ұңғыма діңгегін толығымен жабу үшін діңгектің центріне жақын, бір-біріне тығыз жанасады.

Плашкалы превентордың сенімді жұмысын қамтамасыз ету үшін, оны күнделікті техникалық бақылап отыру қажет. Оның құрылымында жоғары қысымға және бұрғылау ерітіндісінің тарапынан химиялық реакцияларға қарсы тұратын тығыздауыштар болады, аталған үрдістердің салдарынан тығыздауыштар біртіндеп бұзылуы мүмкін.

Жобада әзірленген превентордың модернизациялауы плашка мен гадироцилиндрдің штогымен байланысын өзгертуді ұсынады, бұл бұрғылану

барысындағы ұңғымадан, тіпті ішінде құралы болса да првентордың есіктерін ашпай және превенторды ұңғымадан түсірмей, гидроцилиндрдің штогынан плашканы ажыратуға мүмкіндік береді.

Әзірленім бұрғыла қондырғысының тұрып қалу уақытын қысқартуға, жөндеу жұмыстарымен және техникалық қызмет көрсетумен байланысты шығындарды қысқартуға мүмкіндік береді, яғни бұрғылау жұмыстарын жүргізу тиімділігінің жоғарылауына алып келеді.

7

1 Техникалық бөлім

1.1 Превентор құрылымын талдау

Мұнай және газдың атқылауын болдырмайтын жабдықтар ұңғымалардың құрылысы және жөндеу жұмыстары барысында олардың аузын бекіту, атқылаудың және ашық фонтантанның алдын алу, қоршаған табиғи ортаны қорғау мақсатында герметизациялауға арналған [1].

Нақты геологиялық жағдайға және ортаның коррозиялық белсенділігіне байланысты таңдалған атқылауға қарсы жабдықтар келесідей технологиялық операцияларды қамтамассыз етуі қажет:

бұрғылау құбырлары ұңғымаға түсірілген жағдайда және құбырлар болмаған кезде ұңғыма аузын сенімді және жылдам саңылаусыздандыру;

қабылданған технология бойынша ұңғымадан қабатқа қарсы тойтарумен бұрғылау ерітіндісінің айналымын және сұйықтықтың шайылуын жасау;

бұрғылау тізбектерінің қысылып қалуының алдын алу үшін (ұңғыма аузы саңылаусыздандырылған жағдайда) теңселуін және аударылуын жүзеге асыру;

ашық фонтандау кезінде қосымша жабдықттарды монтажаду мүмкіндігін қамтамасыз ету;
өндіру кезеңінде ұңғыманың жағдайын бақылау;

ұңғыма аузы саңылаусызданған кезде барлық бұрғылау тізбегін немесе оның бөліктерін түсіру немесе көтеру.

Лақтыруға қарсы жабдықтар превентор құрамасынан, манифольдтан жүйесінен және превенторларды гидравликалық басқарудан тұратын негізгі кешен болып табылады.

1 - Оқпанды бөлік; 2 - Манифольд; 3 - Дросселді гидравликалық басқару станциясы; 4 - Оқпанды бөлікті гидравликалық басқару;
5 - Бұрғылау ерітіндісін сепарациялау

1.1 Сурет - Лақытыруға арналған жабдықтардың жалпы көрінісі

7

1.2 Лақтыруға қарсы жабдықтардың типтік сұлбалары

МЕСТ 13862-90 сәйкес лақтыруға қарсы жабдықтардың құрылымының 10 типтік сұлбасы кездеседі.

Типтік сұлбалар превенторлы блок пен манифольдтың қажетті құрылымдық бөліктерінің аз көлемін орнатады, олар құрылыстағы немесе жөндеудегі ұңғыманың нақты шарттарына байланысты толықтырылып отыруы мүмкін [1].

1 және 2 типтік сұлбаларында механи калық (қолмен) жетегі бар

плашкалы превенторлар қолданылады. 1 сұлбасында бір плашкалы превентор, ал 2 сұлбасында - екі плашкалы превентор қосылған.

3-10 сұлбаларында - гидравликалық жетегі бар превенторлар. Олардың әрқайсысы бір-бірінен орнатылатын превенторлардың санымен және түрімен, сонымен қатар сағалық айқастырмалардың санымен, сәйкесінше тұйықтау және дроссельдеу сызықтарының санымен ерекшеленеді. 1 кестеде ПЖ сұлбаларының құрамында орнатылатын жабдықтардың саны көрсетілген.

1.1 Кесте - ПЖ сұлбаларының құрамы

Сұлба

Превенторлардың саны
Манифольд
Сағалық
Пульттан
№

сызықтарын
айқастыр
гидрожетекті

ың саны
малардың
басқарылатын

Барл

Плашкалы
Әмбебап

саны
дроссельдің

ығы

болуы

1
1

1
-
2
1
-
2
2

2
-
2
1
-
3
2

1
1
2
1
-
4
2

2
-
2
1
-
5
3

2
1
2
1
-
6
3

2
1
2
1
+
7
3

2
1
3
2
+
8
3

2
1
2
1
+
9
3

2
1
3
2
+
10
4

3
1
3
2
+

Ескерту: 8, 9 және 10 сұлбаларында дроссельдеу блогында, ал 10 сұлбасында тұйықтау блогында да қосымша ысырмалар орнатылған

ЛҚЖ және оның құрамды бөліктерінің негізгі параметрлері МЕСТ 13862-90 Лақтыруға қарсы жабдық. Типтік сұлбалары, негізгі параметрлері және құрылымға қойылатын жалпы талаптар және 2 [1] кестесінде келтірілген мәліметтерге сәйкес келеді.

Типтік сұлбаларды талдай отырып, олар құрамдық элементтердің санының жоғарылауы мен құрылымының күрделенуі бойынша, және ұңғыма сағасынан превенторлы блоктың жоғарғы нүктесіне дейінгі қашықтықтың ұзаруы тәртібімен орнатылған деген тұжырымға келуге болады.

8

1, 2 - ұңғымаларды сынау мен жөндеуге арналған қолмен жетегі бар превенторлы блоктар ; 3-10 - бұрғылаумен байланысты операцияларды орындауға арналған
гидрожетегі бар превенторлы блоктар

1.2 Сурет - Құрастырудың он типтік сұлбасы бар превенторлы блоктар

ПЖ шартты белгіленуі Жабдық сөзінен және сандардан құралады, сандары типтік сұлбаның белгіленуін, ПЖ шартты өту тесігісі мм-мен, манифольдтің шартты өту тесігі мм-мен, жұмыстың қысым МПа, жемірілуге қарсы орындалуын және жеткізуге қажетті нормативті-техникалық құжаттың белгіленуін білдіреді. Жемірілуге қарсы тұрақтылығы газдардың көлемдік мөлшеріне байланысты әріптермен белгіленеді: К1 - СО2 6% дейін; К2 - СО2 және H2S 6% дейін; К3 - СО2 және H2S 25% дейін. Сұлбада кескіш плашкалары бар плашкалы превенторлар болса, сұлбаның белгіленуіне с әрпі қосылады [1].

Белгілеуі мысалы: Жабдық ПЖ9с-35080х70 К2 МЕСТ 13862-90 - №9 сұлба бойынша, жұмыстық қысымы 79 МПа, өту тесігінің шартты диаметрі 350 мм, кескіш плашкаларымен және құрамында СО2 және H2S 6% дейінгі мөлшерімен ұңғыма ортасы үшін манифольдтің шартты өту тесігі 80 мм.

1.3 Плашкалы превенторлар

15 типтік өлшемдермен, саңылауларының диапазоны 120 бастап 520 мм, диаметрлері 33 мм бастап 425 мм дейінгі тығыздалатын құбырларға ауыстырылатын плашкалармен және құбырлар болмаған кезде ұңғыманы толығымен жабу үшін тұйық плашкалармен шығарады.

9

құрамына цилиндрлік фланецтері, өту саңылауы мен плашкаларды орналастыру мен орын ауыстыруы үшін көлденең жазықтығы бар 20ХГНСМЛ болаттан құйылған тегіс корпус; төсеніштері ауыстырылатын плашкалар; бүйір қақпақтар; штоктары бар, қақпақтардың саңылаулары арқылы өтетін екі гидроцилиндрлер кіреді.

Превентордың корпусы болат құймадан тұрады, онда тік өту тесігі мен шпилькаларға арналған бұрандасы бар цилиндрлік фланецтері болады. Шпилькалармен жалғау арқылы превентордың биіктігін төмендетуге болады, бірқ шпилькалардың осі мен фланец саңылауларының толығымен сәйкес келуін қамтамасыз ететін лақтыруға қарсы жабдықтың дәлдеп ілінуін қажет етеді. Шпилькалардың саны мен диаметрін анықтау үшін фланецті жалғанымды герметикалығына есептеу арқылы анықтайды. Фланецтердің тіреуіш беттерінде сегіз қырлы қиманың сақиналы төсемін тығыздау үшін бунақтары болады.

Превентордың корпусында плашкаларды орнату үшін көлденеу өту тесігіпен жабдықталған. Қуыс сыртынан бүйыр қақпақтармен жабылады, және олар корпусқа бұрандалармен бекітіледі. Қақпақтардың корпуспен түйіспелері қақпақтарда орнатылған резеңке төсеніштермен тығыздалады. Корпуспен шарнир арқылы жалғанатын қайырмалы қақпақтар да қолданылады.

Плашкалардың қатуын болдырмау үшін қыс мерзімінде бу жіберуге превентордың корпусына трубкалар орнатылады. Қақпақтардың бүйыр шетжақтарында превенторларды жабуға және ашуға екі жақты әрекеті үшін гидроцилиндрлер бекітіледі. Гидроцилиндрмен өндірілетін күш превенторды жабуға жеткілікті болуы тиіс, бұл кезде ұңғыма сағасына превентордың жұмыс қысымына тең қысым түсетінін ескерген дұрыс.

Поршеньдердің штоктары түзеткіштермен плашкаларды жалғауға арналған Г-тәрізді ойықпен жабдықталған. Коллектордан гидроцилиндрдің ішкі қуыстарына трубкалар арқылы айдалатын жұмыс сұйықтығының қысымымен поршеньдер кері бағытқа орын ауыстырады және плашалар превентордың өту тесігін жабады. Жұмыс сұйықтығын гидроцилиндрлердің ішкі қуыстарына айдаған кезде, плашкалар ысырылады және превентордың өту тесігін ашады. Поршеньдер мен штоктар, және гидроцилиндрлердің қозғалмайтын жалғанымдары резеңке сақиналармен тығыздалады.

Превенторды гидравликалық басқарудан кейін біржақты әрекетті қол механизмімен қайталанады, соңғысы гидравликалық жүйе өшірілгенде, тоқтауында, және превенторды ұзақ уақытқа жабу қажет болғанда қолданылады. Қол механизмі білікті валиктен және поршеньмен білікпен жалғанған аралық бұрандалы төлкеден тұрады. Валик кардан вилкасы мен тартқыш арқылы штурвалмен жалғанады, ол ұңғыма сағасынан қауіпсіз қашықтыққа шығарылады. Валик сағат тілімен айналған кезде, бұрандалы төлке бірсызықты қозғалысқа келтіріледі және превентор плашкалары тұйықталғанға дейін поршеньді ығыстырады. Превенторды жабатын есептік уақыт гидравликалық жүйені қолданған кезде секунд және қолмен басқарған кезде 70 секунд құрайды. Бұранданың кері айналуы кезінде поршеньдер қозғалмайды, ал білікті жалғанымның әсерінен бұрандалы төлкелер бастапқы қалпына қайтып келеді.

10

1.3 Сурет - Плашкалы превентор

Плашкалы превенторларда бұрғылау немесе шегендеу құбырларының бағаналары ілулі ұңғымаларды қымтау үшін құбырлы плашкаларды немесе ұңғымада құбырлар болмаған кезде тұйық плашкаларды қолданады. Қажет болған жағдайда құбырларды кесу үшін арнайы плашкаларды қолданады.

Плашкалар резеңке тығыздауышынан және қосымша беттен құралады, олар бұрандалармен және винттер арқылы корпуспен жалғанған. Нығыздалған металл табақшалар тығыздауышқа қажетті беріктікті қамтамасыз етеді және құбырлардың бағаны қозғалған кезде резеңкенің шығып кетуіне кедергі жасайды.

Егер плашканың деңгейінде жүргізуші құбыр, бұрғылау құлпы, муфта және диаметрі мен геометриялық пішіні превенторда орнатылған плашкаларға сәйкес келмейтін құбырлардың басқа бөлктері орналасса, плашкалы превенторлар ұңғыма сағасының қажетті қымталуын қамтамасыз етпейді.

1.4 Түпнұсқа таңдау

Түпнұсқа таңдау барысында белгілі интернет желілерінен, мұнай және газ жабдықтары саласындағы авторлардың ғылыми еңбектеріне шолу жасадым. Шетелдік негізгі танымал компаниялардың өнімдері яғни,

плашкалы превенторларды зерттей келе, ұңғымаларды саңылаусыздандыруға арналған плашкалы превенторлардың түрлерін тереңірек қарастырып, ППГ 180x35 плашкалы превенторын түпнұсқа ретінде таңдадық.

Жетілдірілетін плашкалы превентор келесідей талаптар мен негізгі міндеттерге ие болуы қажет:

өту тесігінің диметрі бойынша;
жұмыстық қысымы бойынша;

басқару жүйесінің түрі бойынша;
жасалынатын негізгі материалдары бойынша.

Превентор (Сурет 1.4) корпустан, қақпақтардан және плашкалардан, гидроцилиндрлерді қолмен бекіту құрылғыларынан тұрады. Корпус

11

болаттан құйылған қорап тәрізді болып келеді, онда диаметрі 180 мм тік өту тесігі және плашкаларды орнатуға арналған көлденең өтпелі тік бұрышты қуысы бар.

1.4 Сурет - ППГ-180x35 плашкалы превентор

Корпустың қуысы корпуста шарнирмен ілінген, қайырылатын қақпақтармен екі жақтан жабылады. Бұл қақпақтарды корпусқа

бұрандалары арқылы бекітіледі. Превенторлардың осы құрылымы превенторды бұрғылау барысындағы ұңғымадан шығармай, плашкаларды ауыстыруға мүмкіндік береді.

ППГ-180х35 плашкалы превентор келесі плашкалармен жинақталуы мүмкін:

құбырлы, әрбір жұбы белгілі бір өлшемді құбырларды қымтайды;
тұйық, ұңғымада құрал болмаған кезде ұңғыманы қымтайды.

Плашка резеңке тығыздауыштардан және плашка корпусынан құралады.

Плашка жиналған түрінде штоктың Т-тәрізді пазына орнатылады және превентордың корпусына енгізіледі.

Ұңғыманы бұрғылау барысында, бұрғылау шарттарына және берілген аумақта ұңғыманы жүргізу ережелері мен нормаларына байланысты,
плашкаларды превенторларға орнатудың түрлі нұсқалары кездеседі.

1.2
Кесте - ППГ-180x35 превенторының сипаттамалары

Көрсеткіштің атауы

Көрсеткіштің
шамасы
мен

сипаттамалары

Шартты өту тесігі, мм

180

Жұмыс қуысындағы қысым, МПа

35

Тығыздайтын
құбырлардың

бағанасы
болмаған
кезде ұңғыма

Тұйық плашкалармен

сағасын қымтау

Жетек

Гидравликалық

Гидрожетектің жұмыс сұйықтығы

Минералды майлар

12

1.2 Кесте жалғасы
Гидрожетекті басқару қысымы, МПа
14

Шток жүрісі, мм

125

Габариттік өлшемдері, мм:

2720

- плашкалар ашық кезіндегі ұзындығы -

900

ені

366

- биіктігі

Массасы, кг

М04.01.10.000ХЛ

1800

М04.01.10.000ХЛ-01

1810

Тығыздалатын құбырлардың диаметрі, мм
60,3 бастап 177,8 дейін

Плашкаларға
максималды рұқсат етілген

жүктеме, кН, төменгі шамалардан артық

емес:

1100

- ілінетін бағананың салмағынан

450

- ұңғыма қысымынан:

Мұнай, газ, газ конденсатжәне

құрамында
әрқайсысының
мөлшері
Ұңғыма ортасы

0,003% артық емес H2S и СО2 сазды

ерітінділері, шаю сұйықтығы, цемент

ерітіндісі,
бұрғыланған
жыныстың

бөлшектері, су және оның қоспалары
Ұңғыма
ортасының
максималды
100

температурасы, °С

Қолданылатын температуралық диапазон,
Минус 60 бастап плюс 40 дейін
°С

13

2 Есептеу бөлімі

2.1 Превентордың гидроцилиндрін есептеу

Гидравликалық цилиндрдің диаметрін анықтаймыз.
Есептеу үшін бастапқы мәліметтер:

рс - ұңғымадағы қысым, 35МПа;

рГ - тығыздауыш сақинамен қымталатын қысым превентордың гидробасқару жүйесінің қысымымен анықталады, ГБП-14 үшін 14 МПа тең етіп алынады;

Превенторды жапқан кезде ортаның плашкаға қысымынан порьшенге түсетін итеру күшін өтеу үшін цилиндрдің өндіруі тиіс күші:

р

d
2

Р

с

,

ц

4

3,14 0,09
2

Р
35

222660 Н = 222,7 кН.

ц

4

мұндағы рс - ұңғымадағы қысым, 35МПа; d - шток диаметрі, 90 мм.

(2.1)

Превенторды жабу қажеттігін ескерсек, поршеньнің ауданын анықтау формуласы:

Pц р

,

(2.2)

мұндағы р - гидроцилинрде ең үлкен жұмыстық қысым, Па; Р′ - превентордыжабуға қажетті цилиндрдің күші, Н.

Цилиндр күшін есептеу кезінде штокта және поршеньде орнатылған резеңке тығыздауыш сақиналарының үйкелісінен пайда болатын үйкеліс күштерінің әсерін ескеру қажет.
Үйкеліс күшін анықтайтын формула:

Q = pГ·n·PI·d·h0· f ,
(2.3)

мұндағы рГ - тығыздауыш сақинамен қымталатын қысым, рГ = 14МПа;

- берілген өлшемді тығыздауыш сақиналарының саны; d - тығыздалатын беттің диаметрі, мм (Сурет4.1);

h0 - тығыздауыш сақинаның жанасатын бетпен түйісу
(үйкелу) ауданы, мм;
f - резеңкенің болатқа үйкеліс коэффициенті, f = 0.01 0.07.

14

1- гидроцилиндр; 2-тығыздауыш сақина; d1, d2, d3 - тығыздалатын беттің диаметрі
2.1 Сурет - ППГ-180x35 превенторының гидроцилиндрі

n1 = 4, d1 = 90 мм, a = 4мм кезінде әрбір тығыздалатын бет үшін жеке
үйкеліс күшін анықтаймыз:

h0 = PIda,
(2.4)

мұндағы а - тығыздауыш сақинаның штокпен түйісу ені,

h0 = 3,14·90·4 = 1130,4 мм[2],

Q1 = 14·10[6]· 4·3,14·0,9·11,34·0,05 = 87723,615 Н;

онда n2 = 4, d2 = 160 мм, a = 8мм,

h0 = 3,14·160·8 = 3014 мм[2],

Q2 = 14·10[6]·4·3,14·0,16·30,14·0,05 = 415797,186 Н;

онда n3 = 4, d3 = 60 мм, a = 4мм,

h0 = 3,14·60·4 = 753,6 мм[2],

Q3 = 140·4·3,14·6,0·0,736·0,05 = 3807,56775 Н;

Осылай, цилиндрдің қосынды күші:

Р′Ц = РЦ +ΣQ,
(2.5)

мұндағы Рц - күш, Н;

ΣQ - резеңке тығыздауыш сақиналардың жанасатын беттерінің үйкеліс күшінің шамасы Н.
Р′ = 22660,38 + 87723,615 + 415797,186 + 3807,56775 = 529988,7488 Н.

15

F
P
= 529988,7488 14·10[6]
= 0,038601345м[2].

ц

р

Гидроцилиндр диаметрін анықтайтын формула:

D
4F
,

мұндағы F - поршень ауданы, келесі формуламен анықталады:

(2.6)

D
4F

=

4 0,37856339

3.14159

= 0,1981213 м =198,1 мм.

Гидроцилиндрдің есептік диаметрі мен түпнұсқаның гидроцилиндрінің ауданымен салыстырамыз,

198,1 мм ≈ 200 мм.

Гидроцилиндрдің диаметрін есептеу дұрыс жүргізілгеніне көз жеткізуге болады.

Аққыш шегі бойынша қор коэффициентін анықтаймыз. Гидроцилиндрді дайындау үшін 40Х σТ = 650 МПа болатты қолданады,
беріктіктің төртінші теориясы бойынша есептеу жүргіземіз.

Цилиндрлік ыдыстың тік және көлбеу қимасының басты кернеулері сәйкесінше:

1 pD 14 106 0 ,2 140 106 H м2 2 2 10 10 3

2 [pD] [14] [10][6] [0] [,2] 70 106 H м2 4 4 10 10 [3]

140

70

МПа ;

МПа,

мұндағы δ - гидроцилиндр қабырғасының қалыңдығы;

- гидроцилиндрде ең үлкен жұмыстық қысым, Па; D - гидроцилиндрдің ішкі диаметрі;

Беріктіктің төртінші теориясына сәйкес, гидроцилиндрдің қабырғаларында сәйкес кернеулер төмендегіде й:

2

2

экв.IV

1

2
1
2

,

(2.7)

Гидроцилиндр материалының аққыш шегі бойынша беріктік қорының коэффициенті:
n

Т

650 10[6]
5,37 [.]

экв .IV

121 10[6]

16

Яғни бұл шама әбден мүмкін.

2.2 Штокты және гидроцилиндрді есептеу

Гидроцилиндр штогын есептеу үшін плашканың орын ауыстыруына қажетті, шпиндель осінің бойымен әсер ететін күшті анықтаймыз. Ол бастапқы ашу сәтінде ең үлкен шамаға тең:

Q0 = (QКІР + QШЫҒ) μ,
(2.8)

мұндағы Qкір - ортаның кірісінен плашкаға әсер ететін күш, Н;
QШЫҒ - ортаның шығыс жағынан плашкаға әсер ететін күш, Н;

- үйкеліс коэффициенті, μ = 0,05. Ершікті плашкаға қысатын күш:
Кіріс жағынан

Qв х

Шығыс жағынан

р р

Qвых

4

(D
2

1

р

D

р
4

2
)
D

2
,

,

(2.9)

(2.10)

мұндағы рр - жұмыстық қысым, рр = 35 МПа; D - өту тесінің диаметрі, D = 230 мм;

D1 - ершіктің тығыздалатын бетінің диаметрі, D1 = 260 мм.

Qвх 35 10[6] [3.14]4 (0,26[2] 0,23[2] ) = 403882 Н,

3.14 [ ] 230[2]
Qв ых 350 = 1453437 Н,

Q0 = (40388+145343) · 0.05 = 92865 Н.

Плашка-шток Т-тәрізді жалғанымға Q0 күші әсер етеді, ол (2.8) формуласымен анықталады және плашканы жабу соңында ең үлкен шамаға тең.

17

2.2 Сурет - Плашка-шток Т-тәрізді жалғанымы

Берілген мәліметтер (Сурет 2.2):

= 140 мм; L1 = 60 мм; l = 59 мм; l1 = 30 мм; B = 100 мм; H = 40 мм; h = 30 мм.
А - А қимасында (2.2 сурет) эксцентрлі созылу кернеуі

kQ

А A

0

F

A A

kQ0 xA A

WA A

,

(2.11)

мұндағы k - Т-тәрізді пазды өңдеуден тәуелді коэффициент, k = 0,5.

Созылатын плашка мен штоктың жанасу ауданы, см[2]:

F

1
(L L)B
,

A A

2
1

1
(14.0 6.0) 10.0 40
2
.
A A

см

F

2

Күштің иінін анықтайтын формула:

x

L l

L l
,

A A

1
1

4

4

[x]A A [ ]
14.0 5.9

6.0 3.0
2.725 см.

4

4

Қиманың кедергі моменті ( см[3]):

WA A [BH]6 [2] ,

WA A [10.0] [ ] [4.0][2] 26.667 см3,

6

(2.12)

(2.13)

(2.14)

18

онда:

А A

0.5 9287

0.5 9287 2.725
40.0

26.667

5791

Нсм[2] = 57910000 Па = 58 Мпа.

Т-тәрізді жалғануда майысу кернеуі :

kQ

см

0

F

3

,

(2.15)

мұндағы Fз - шток пен плашканың арасындағы саңылаудың ауданы:

F
1
(L
l )B
,

3

2
1
1

1

(6.0 3.0) 10.0 15
2
.
3

см

F

2

Майысу кернеуі анықтайтын формула (2.15):

см [0.5][ ][9287] 3036 Нсм[2] = 30360000 Па = 30,36МПа.

15

Кесу кернеуі:

[kQ]Bh[0] ,

0.5
9287
1518
Нсм
2
= 15180000 Па = 15,2 МПа.

10.0 3

Иілу кернеуі:

kQx
,

изг

W

(2.16)

(2.17)

(2.18)

мұндағы W - қиманың кедергі моменті (см[3]),
x - әсер ететін күштің иіні;

x
l

L
l
,

1
1

2

4

x
5.9

6.0 3.0
0.7 см,

2

4

(2.19)

19

Bh 2 6

см[3],

(2.20)

изг

0.5

W

9287

15

2

10.0 3
15

3
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.