ДВИГАТЕЛЬ ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ Д1-195 ПОВЫШЕННОЙ НАДЁЖНОСТИ-Курсовая работа
Состав работы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дополнительная информация
Необходимые программы
Работа представляет собой zip архив с файлами (распаковать онлайн), которые открываются в программах:
- Microsoft Word
- Компас или КОМПАС-3D Viewer (версия v8 или новее)
Описание
Темой моего ДП является ВЗД типа Д1-195 повышенной надёжности. Двигатель состоит из трёх основных узлов: секции двигательной, секции шпиндельной и перелив-ного клапана. Основными элементами двигательной секции являются статор, ротор и двухшарнирное соединение. Шпиндельная секция состоит из осевой и радиальных опор, вала шпинделя и ниппеля. Переливной клапан предназначен для сообщения внутренней полости бурильной колонны с затрубным пространством при СПО.
Небольшой межремонтный период, сравнительно невысокая перегрузочная способность и др. факторы требуют развития опытно-конструкторских работ по усовер-шенствованию винтовых двигателей. Для этого необходимо уделить особое внимание таким элементам конструкций, как: уплотнение вала шпинделя, шарнирные соединения, переливной клапан, осевые и радиальные опоры.
В данном ДП рассматривается проблема, связанная с износом осевой опоры ВЗД. В настоящее время широко применяется осевая опора качения, имеющая тороидальные дорожки качения. Основным недостатком этой опоры является то, что не происходит выноса абразивных частиц из плоскости трения, что в свою очередь приводит к быстрому износу. Этот недостаток устраняется в представленной резинометаллической осевой опоре скольжения. В этой опоре используются упругие силы деформации резинового кольца для удаления абразивных частиц с поверхности трения. Данная конструкция состоит из двух основных элементов: диска пяты и подпятника. Рабочий торец диска пяты снабжён по радиусу канавками, размещёнными по окружности трения, при этом сквозные канавки чередуются с тупиковыми. С набегающей стороны у канавки имеется скос для создания гидродинамического давления между трущимися поверхностями. Геометрические и прочностные расчёты резинометаллической опоры скольжения представлены в дипломном проекте.
Для определения надёжности ВЗД при работе с осевой опорой качения необходимо произвести расчёт параметров надёжности. При этом я выбираю закон распределения Вейбулла, т. к. он является одним из самых распространённых в теории надёжности. Произведя проверку выбранной гипотезы по критериям согласия (Пирсона, Колмогорова) принятая мной гипотеза опровергается, поэтому дальше проводим расчёты по экспоненциальному закону распределения, являющийся частным случаем распределения Вейбулла. Произведя проверку о наработке ВЗД типа Д1-195 до отказа по экспоненциальному закону распределения, принятая мной гипотеза не отвергается. Согласно этого закона рассчитываю статистическую (толстая) и теоретическую (тонкая) функции плотности наработки, функции распределения отказов, функции вероятности безотказной работы и функции интенсивности отказов ВЗД типа Д1-195. Из графика интенсивности отказов видно, что после 110 часов работы двигателя происходит увеличение отказов.
Т. к. двигатель работает в среде сильно абразивной жидкости, многие его детали подвержены износу. Так, например ротор можно восстанавливать металлизацией, т. е. распылением расплавленного металла на специально подготовленную поверхность, с последующим шлифованием и полированием червячным абразивным кругом на вулканитовой связке, при этом необходимо контролировать размеры при помощи микрометра и специально разработанных приборов. Резьбы можно восстанавливать наплавкой, с последующей обработкой до необходимых размеров.
Раздел «Безопасность и экологичнось проекта» включает такие вопросы, как требования к персоналу при работах на объектах нефтегазового комплекса, требования к оборудованию и инструменту, мероприятия по промышленной санитарии, мероприятия по обеспечению пожарной безопасности, мероприятия по охране окружающей среды.
Экономический эффект от применения модернизированного ВЗД образуется за счёт повышения проходки на долото, механической скорости проходки и показателей надёжности двигателя. После выполнения расчётов экономический эффект на двигатель составляет 566 718 руб., а общий годовой эффект составляет 3 139 465 руб. При этом себестоимость метра проходки снизилась на 24 руб. 22 коп.
Небольшой межремонтный период, сравнительно невысокая перегрузочная способность и др. факторы требуют развития опытно-конструкторских работ по усовер-шенствованию винтовых двигателей. Для этого необходимо уделить особое внимание таким элементам конструкций, как: уплотнение вала шпинделя, шарнирные соединения, переливной клапан, осевые и радиальные опоры.
В данном ДП рассматривается проблема, связанная с износом осевой опоры ВЗД. В настоящее время широко применяется осевая опора качения, имеющая тороидальные дорожки качения. Основным недостатком этой опоры является то, что не происходит выноса абразивных частиц из плоскости трения, что в свою очередь приводит к быстрому износу. Этот недостаток устраняется в представленной резинометаллической осевой опоре скольжения. В этой опоре используются упругие силы деформации резинового кольца для удаления абразивных частиц с поверхности трения. Данная конструкция состоит из двух основных элементов: диска пяты и подпятника. Рабочий торец диска пяты снабжён по радиусу канавками, размещёнными по окружности трения, при этом сквозные канавки чередуются с тупиковыми. С набегающей стороны у канавки имеется скос для создания гидродинамического давления между трущимися поверхностями. Геометрические и прочностные расчёты резинометаллической опоры скольжения представлены в дипломном проекте.
Для определения надёжности ВЗД при работе с осевой опорой качения необходимо произвести расчёт параметров надёжности. При этом я выбираю закон распределения Вейбулла, т. к. он является одним из самых распространённых в теории надёжности. Произведя проверку выбранной гипотезы по критериям согласия (Пирсона, Колмогорова) принятая мной гипотеза опровергается, поэтому дальше проводим расчёты по экспоненциальному закону распределения, являющийся частным случаем распределения Вейбулла. Произведя проверку о наработке ВЗД типа Д1-195 до отказа по экспоненциальному закону распределения, принятая мной гипотеза не отвергается. Согласно этого закона рассчитываю статистическую (толстая) и теоретическую (тонкая) функции плотности наработки, функции распределения отказов, функции вероятности безотказной работы и функции интенсивности отказов ВЗД типа Д1-195. Из графика интенсивности отказов видно, что после 110 часов работы двигателя происходит увеличение отказов.
Т. к. двигатель работает в среде сильно абразивной жидкости, многие его детали подвержены износу. Так, например ротор можно восстанавливать металлизацией, т. е. распылением расплавленного металла на специально подготовленную поверхность, с последующим шлифованием и полированием червячным абразивным кругом на вулканитовой связке, при этом необходимо контролировать размеры при помощи микрометра и специально разработанных приборов. Резьбы можно восстанавливать наплавкой, с последующей обработкой до необходимых размеров.
Раздел «Безопасность и экологичнось проекта» включает такие вопросы, как требования к персоналу при работах на объектах нефтегазового комплекса, требования к оборудованию и инструменту, мероприятия по промышленной санитарии, мероприятия по обеспечению пожарной безопасности, мероприятия по охране окружающей среды.
Экономический эффект от применения модернизированного ВЗД образуется за счёт повышения проходки на долото, механической скорости проходки и показателей надёжности двигателя. После выполнения расчётов экономический эффект на двигатель составляет 566 718 руб., а общий годовой эффект составляет 3 139 465 руб. При этом себестоимость метра проходки снизилась на 24 руб. 22 коп.
Дополнительная информация
CN /h 1,75.
Так как винтовые забойные двигатели экономически целессобразно применять для бурения на больших глубинах, особое значение необходимо уделять осевой опоре. Существует множество патентов и авторских свидетельств решающих эту проблему, но в каждом из них есть свои достоинства и недостатки.
Осевая опора (рисунок 1.2) рассматривалась в патенте No1108186 класса Е21В4/00 Я.А. Эдельмана, В.П. Шумилова, Е.В. Сафонова, В.К. Полшкова, содержащая основные опорные диски 3 и 6, жёстко закреплённые на валу 1 и в корпусе 4 посредством распорных втулок 2, и промежуточные опорные диски 7 и 8, установленные по крайней мере по два между каждой парой основных опорных дисков. Между дисками 7 и распорными втулками 2, закреплёнными на валу, выполнен зазор 9, а диски 8, примыкающие к дискам 6, жёстко закреплены в корпусе, имеют возможность фрикционного взаимодействия по цилиндрическим поверхностям с распорными втулками 2, закреплёнными на валу, и между этими дисками 8 и распорными втулками 5, закреплёнными в корпусе, выполнен зазор 10.
Рисунок 1.2 - Осевая опора скольжения забойного двигателя
Цель изобретения–повышение долговечности опоры за счёт принудитель-ного разделения скоростей вращения в парах трения. Это достигается тем, что промежуточные опорные диски, примыкающие к основным опорным дискам, закреплённым на валу и в корпусе, имеют возможность фрикционного взаимодействия по цилиндрическим поверхностям с распорными втулками корпуса и вала.
Использование предложенной осевой опоры скольжения забойного двигателя в высокооборотном бурении, где применение осевых опор качения неэффективно, повышает долговечность опоры, но в условиях абразивной среды наблюдается износ контактирующих эластичных и металлических элементов трения. Поэтому стойкость опоры в среде абразивной жидкости не превышает 100-150 ч.
Указанная стойкость не отвечает современным требованиям технологии бурения, так как применение в настоящее время конструкции породоразру-шающих элементов обеспечивает продолжительность рейса до 300 и более часов.
Данная проблема рассматривалась Т. Г. Агошашвили, И. Н. Буяновским,
М. А. Евдокимовым, Г. А. Кораблёвым, Н. И. Ларченко, А. Г. Мессером и
В.П. Шумиловым в патенте No 2172383.
Опора (рисунок 1.3) состоит из вращающегося диска 1 закреплённого на валу путём осевого сжатия распорных втулок 2. Торцевые поверхности диска армированы выступающими над ними твёрдосплавными вставками 3, размещёнными по окружности трения с просветом между вставками, который меньше поперечного. Рабочая сторона не вращающегося диска 4 также армирована вставками. Тыльная сторона диска 4 имеет три радиальных выступа 5, которые входят в радиальные впадины, выполненные на торцевой поверхности обкладки эластичного элемента. Металлический каркас эластичного элемента 6 крепится в корпусе 7 путём осевого сжатия втулок 8.
В новой опоре в качестве пары трения используется твёрдый сплав. Этот материал имеет высокую твёрдость (превышающую твёрдость абразивных частиц в буровом растворе), что делает его весьма стойким к абразивному изнашиванию. Результаты испытаний лабораторных образцов, имитирующих осевой подшипник забойного двигателя, показали, что в широком диапазоне осевых нагрузок и частот вращения при работе в водной среде, твёрдосплавная пара обладает коэффициентом трения, не превышающим коэффициент трения пары резина-металл.
В процессе работы опоры осевая нагрузка с вала на корпус передаётся через эластичный элемент, что позволяет равномерно распределить нагрузку по рядам опоры, а также гасит ударные нагрузки, возникающие при работе долота по забою скважины.
Рисунок 1.3 – Осевая опора скольжения забойного двигателя
Отвод тепла от трущихся поверхностей рабочих дисков производится как малым объёмом промывочной жидкости протекающей в промежуточных между выступающими твёрдосплавными вставками, так и основным объёмом, проходящим через полый вал.
Так как винтовые забойные двигатели экономически целессобразно применять для бурения на больших глубинах, особое значение необходимо уделять осевой опоре. Существует множество патентов и авторских свидетельств решающих эту проблему, но в каждом из них есть свои достоинства и недостатки.
Осевая опора (рисунок 1.2) рассматривалась в патенте No1108186 класса Е21В4/00 Я.А. Эдельмана, В.П. Шумилова, Е.В. Сафонова, В.К. Полшкова, содержащая основные опорные диски 3 и 6, жёстко закреплённые на валу 1 и в корпусе 4 посредством распорных втулок 2, и промежуточные опорные диски 7 и 8, установленные по крайней мере по два между каждой парой основных опорных дисков. Между дисками 7 и распорными втулками 2, закреплёнными на валу, выполнен зазор 9, а диски 8, примыкающие к дискам 6, жёстко закреплены в корпусе, имеют возможность фрикционного взаимодействия по цилиндрическим поверхностям с распорными втулками 2, закреплёнными на валу, и между этими дисками 8 и распорными втулками 5, закреплёнными в корпусе, выполнен зазор 10.
Рисунок 1.2 - Осевая опора скольжения забойного двигателя
Цель изобретения–повышение долговечности опоры за счёт принудитель-ного разделения скоростей вращения в парах трения. Это достигается тем, что промежуточные опорные диски, примыкающие к основным опорным дискам, закреплённым на валу и в корпусе, имеют возможность фрикционного взаимодействия по цилиндрическим поверхностям с распорными втулками корпуса и вала.
Использование предложенной осевой опоры скольжения забойного двигателя в высокооборотном бурении, где применение осевых опор качения неэффективно, повышает долговечность опоры, но в условиях абразивной среды наблюдается износ контактирующих эластичных и металлических элементов трения. Поэтому стойкость опоры в среде абразивной жидкости не превышает 100-150 ч.
Указанная стойкость не отвечает современным требованиям технологии бурения, так как применение в настоящее время конструкции породоразру-шающих элементов обеспечивает продолжительность рейса до 300 и более часов.
Данная проблема рассматривалась Т. Г. Агошашвили, И. Н. Буяновским,
М. А. Евдокимовым, Г. А. Кораблёвым, Н. И. Ларченко, А. Г. Мессером и
В.П. Шумиловым в патенте No 2172383.
Опора (рисунок 1.3) состоит из вращающегося диска 1 закреплённого на валу путём осевого сжатия распорных втулок 2. Торцевые поверхности диска армированы выступающими над ними твёрдосплавными вставками 3, размещёнными по окружности трения с просветом между вставками, который меньше поперечного. Рабочая сторона не вращающегося диска 4 также армирована вставками. Тыльная сторона диска 4 имеет три радиальных выступа 5, которые входят в радиальные впадины, выполненные на торцевой поверхности обкладки эластичного элемента. Металлический каркас эластичного элемента 6 крепится в корпусе 7 путём осевого сжатия втулок 8.
В новой опоре в качестве пары трения используется твёрдый сплав. Этот материал имеет высокую твёрдость (превышающую твёрдость абразивных частиц в буровом растворе), что делает его весьма стойким к абразивному изнашиванию. Результаты испытаний лабораторных образцов, имитирующих осевой подшипник забойного двигателя, показали, что в широком диапазоне осевых нагрузок и частот вращения при работе в водной среде, твёрдосплавная пара обладает коэффициентом трения, не превышающим коэффициент трения пары резина-металл.
В процессе работы опоры осевая нагрузка с вала на корпус передаётся через эластичный элемент, что позволяет равномерно распределить нагрузку по рядам опоры, а также гасит ударные нагрузки, возникающие при работе долота по забою скважины.
Рисунок 1.3 – Осевая опора скольжения забойного двигателя
Отвод тепла от трущихся поверхностей рабочих дисков производится как малым объёмом промывочной жидкости протекающей в промежуточных между выступающими твёрдосплавными вставками, так и основным объёмом, проходящим через полый вал.
Похожие материалы
Усовершенствование осевой опоры винтового забойного двигателя ВЗД Д1-195-ДВИГАТЕЛЬ ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ Д1-195 ПОВЫШЕННОЙ НАДЁЖНОСТИ-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
https://vk.com/aleksey.nakonechnyy27
: 27 февраля 2016
Усовершенствование осевой опоры винтового забойного двигателя ВЗД Д1-195-ДВИГАТЕЛЬ ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ Д1-195 ПОВЫШЕННОЙ НАДЁЖНОСТИ-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
Дипломный проект является ВЗД типа Д1-195 повышенной надёжности. Двигатель состоит из трёх основных узлов: секции двигательной, секции шпиндельной и перелив-ного клапана. Основными элементами двигательной секции являются статор, ротор и двухшарнирное соединение. Шпиндельная секция состоит из осевой и
3485 руб.
Двигатель винтовой забойный Д1-195-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
https://vk.com/aleksey.nakonechnyy27
: 23 мая 2016
Двигатель винтовой забойный Д1-195-(Формат Компас-CDW, Autocad-DWG, Adobe-PDF, Picture-Jpeg)-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
500 руб.
Чертежи-Графическая часть-Дипломная работа-Двигатель винтовой забойный Д1 -195 Схема комбинированная,принципиальная, Двигатель винтовой забойный Д1-195, Шпиндель, Характеристики двигателя Д1-195, Графики статистических функций показателя надёжности, Детал
https://vk.com/aleksey.nakonechnyy27
: 7 мая 2016
Темой моего ДП является ВЗД типа Д1-195 повышенной надёжности. Двигатель состоит из трёх основных узлов: секции двигательной, секции шпиндельной и перелив-ного клапана. Основными элементами двигательной секции являются статор, ротор и двухшарнирное соединение. Шпиндельная секция состоит из осевой и радиальных опор, вала шпинделя и ниппеля. Переливной клапан предназначен для сообщения внутренней полости бурильной колонны с затрубным пространством при СПО.
Небольшой межремонтный период, сравнитель
1195 руб.
Двигатель винтовой забойный Д1-195 Сборочный чертёж-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
leha.nakonechnyy.2016@mail.ru
: 22 июня 2023
Двигатель винтовой забойный Д1-195 Сборочный чертёж-(Формат Компас-CDW, Autocad-DWG, Adobe-PDF, Picture-Jpeg)-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
318 руб.
Двигатель винтовой забойный Д1-195 Схема комбинированная,принципиальная-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
https://vk.com/aleksey.nakonechnyy27
: 23 мая 2016
Двигатель винтовой забойный Д1-195 Схема комбинированная,принципиальная-(Формат Компас-CDW, Autocad-DWG, Adobe-PDF, Picture-Jpeg)-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
400 руб.
Героторный механизм Двигателя винтового забойного Д1-195-Деталировка: Фиксатор, Втулка, Корпус, Ниппель, Переходник-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
lenya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 20 февраля 2018
Героторный механизм Двигателя винтового забойного Д1-195-Деталировка: Фиксатор, Втулка, Корпус, Ниппель, Переходник-(Формат Компас-CDW, Autocad-DWG, Adobe-PDF, Picture-Jpeg)-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
553 руб.
Двигатель винтовой забойный ВЗД Д1-195-Деталировка: Вал, Переходник соединительный-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
lenya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 20 февраля 2018
Двигатель винтовой забойный ВЗД Д1-195-Деталировка: Вал, Переходник соединительный-(Формат Компас-CDW, Autocad-DWG, Adobe-PDF, Picture-Jpeg)-Чертеж-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
553 руб.
Деталировка-Сборочный чертеж-Двигатель винтовой забойный Д1-195: Шпиндель, Вал, Гайка, Диск пяты, Кольцо подпятника, Кольцо пяты, Опора осевая, Подпятник, Вал, Корпус-Чертежи-Графическая часть-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая р
as.nakonechnyy.92@mail.ru
: 23 июня 2016
Деталировка-Сборочный чертеж-Двигатель винтовой забойный Д1-195: Шпиндель, Вал, Гайка, Диск пяты, Кольцо подпятника, Кольцо пяты, Опора осевая, Подпятник, Вал, Корпус-Чертежи-(Формат Компас-CDW, Autocad-DWG, Adobe-PDF, Picture-Jpeg)-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
677 руб.
Другие работы
Блок обратных клапанов - БГТУ.014.000.000 СБ
.Инженер.
: 11 июля 2026
БГТУ.014.000.000 СБ. Блок обратных клапанов. Сборочный чертеж. Спецификация. Деталировка. Чертежи
Cостав работы:
-3D модели всех деталей;
-3D сборка;
-3D сборка с разносом компонентов;
- Чертежи всех деталей (деталирование);
-Сборочный чертеж;
-Спецификация.
-Аксонометрическая проекция детали Корпус
БГТУ.014.000.000 СБ - Блок обратных клапанов Сборочный чертеж
БГТУ.014.000.001 - Корпус фильтра
БГТУ.014.000.002 - Корпус
БГТУ.014.000.003 - Пружина
БГТУ.014.000.004 - Клапан
БГТУ
650 руб.
Зачетная работа по дисциплине: Электромагнитные поля и волны. Билет №16
SibGOODy
: 29 ноября 2018
Билет №16
Согласование линий передачи. Четвертьволновый трансформатор. Многоступенчатые, экспоненциальные трансформаторы. Согласование комплексных нагрузок.
Задача 1
Элементарный электрический излучатель возбужден током, амплитуда которого I = 1 А, частота f = 900 МГц. Определить амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей в точке, расположенной на расстоянии r = 700 м от него, под углом O=60 град. Длина излучателя L = 10 см. Среда, в которой находится диполь – вакуум.
Задача 2
500 руб.
Лабораторная работа №3 по дисциплине: Языки программирования. Вариант 02
Roma967
: 16 июня 2024
Лабораторная работа No3
«Изучение циклических алгоритмов, операторов цикла, программирование циклического вычислительного процесса»
Задание 3.1
Вычислить и вывести на экран или в файл в виде таблицы значения функции, заданной графически (см. лабораторная работа No 2, задание 1), на интервале от Xнач до Xкон с шагом dx. Интервал и шаг задать таким образом, чтобы проверить все ветви программы. Таблица должна иметь заголовок и шапку.
Описание алгоритма
Листинг программы
Пример работы программы
400 руб.
Привод клеевых роликов 01.010
bublegum
: 24 апреля 2020
Привод клеевых роликов сборочный чертеж
Привод клеевых роликов чертежи
Привод клеевых роликов деталирование
Привод клеевых роликов скачать
Привод клеевых роликов 3д модель
Сборка предназначена для передачи вращения валу 2, на котором закреплены штифтами 22 клеевые ролики 5.
Вращение на вал 2 передается через зубчатое колесо 10, жестко соединенное с корпусом 8 муфты винтами 19 и штифтом 23. На корпусе укреплен на резьбе палец 7 с собачкой 13. Собачка прижимается к храповому колесу 14 пружиной 12
500 руб.