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
Экологическая доктрина России и гражданское общество
alfFRED
: 2 сентября 2013
Экологическая доктрина России - это, прежде всего, синтез научного знания и политической воли при определении долгосрочной национальной стратегии. Разумеется, качество этого синтеза еще далеко от идеала, что и не удивительно, поскольку нашему государству и формирующемуся гражданскому обществу еще предстоит период длительного социального становления на пути к безопасному и устойчивому развитию.
Но уже сегодня мы хорошо понимаем, что к основным и тесно взаимосвязанным факторам устойчивого развити
10 руб.
СИБИТ_Кейс_ Управленческий учет и учет персонала
gerasimov74
: 31 марта 2020
Кейс: «Определение центров ответственности компании для целей бюджетирования»
Компания «Вектор» занимается производством высокотехнологичной продукции – химических соединений, используемых для производства пластиковой упаковки. Зам. Генерального директора по стратегии занимается выработкой стратегии компании, изучением рыночных возможностей и поиском стратегических партнеров. Ему подчинен аппарат из 3 сотрудников.
В сфере ответственности управляющего делами компании три подразделения, каждое из
400 руб.
Зачетная работа по дисциплине: Математическая логика и теория алгоритмов. Билет №13
Учеба "Под ключ"
: 25 октября 2017
Билет 13
А – день даты (от 1 до 31) отправки зачетного задания, В – месяц даты (от 1 до 12) отправки зачетного задания.
Функция g(x,y) получена операцией суперпозиции функций f(x,y,z), f1(x,y), f2(x,y), f3(x,y).
Вычислить g(A,B), если:
f(x,y,z)=x+y+z
f1(x,y)=3y
f2(x,y)=x+y
f3(x,y)=y+15
В данной работе A=24, B=10
100 руб.
Теплотехника 19.03.04 КубГТУ Задача 3 Вариант 96
Z24
: 20 января 2026
Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход нагреваемого воздуха при нормальных условиях Vн, средний коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху k, начальные и конечные температуры продуктов сгорания и воздуха соответственно равны t′1, t″1, t′2, t″2.
Изобразить для обоих случаев графики изменения температуры теплоносителей от величины поверхности теплообмена.
Ук
200 руб.