276

Расчетная часть-Расчет Винтового забойного двигателя ВЗД Д3-172-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

ID: 176863
Дата закачки: 20 Января 2017
Продавец: leha.se92@mail.ru (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: Microsoft Word

Описание:
Расчетная часть-Расчет Винтового забойного двигателя ВЗД Д3-172: Расчет винтового двигателя-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Комментарии: Расчет винтового двигателя

Заданными параметрами для расчета винтовых двигателей задают:
 диаметр скважины ;
 расход жидкости ;
 частота вращения долота ;
 перепад давления на двигателе ;
 крутящий момент на валу ;
В качестве прототипа используем ВЗД Д3-172, обладающего следующими техническими характеристиками согласно табл. 2.2 [3]:
 Шифр Д3-172;
 Диаметр 172мм;
 Масса 912кг;
 Длина 6880кг;
 i=9⁄10;
 Диаметр долота 190,5 – 215,9мм;
 n=80 – 110 об/мин;
 Перепад давления 3,9 – 4,9МПа;
 Крутящий момент 3,1 – 3,7Нм;
 Длина активной части 2800мм;
 Подача 25 – 35л/с;
Расчет винтового забойного двигателя будем производить по методике, изложенной в [5] используя программу MathCAD (Приложение А).
Диаметр двигателя задают из условия обеспечения требуемого коэффициента просвета:

Контурный диаметр статора (по впадинам зубьев):

где - толщина металлической стенки статора, принимаемая ; - минимальная толщина резиновой обкладки статора должна быть не менее .
Для выбора кинематического отношения винтового героторного механизма руководствуются следующим:
при необходимости рассчитать винтовой двигатель с максимальной скоростью вращения и минимальным крутящим моментом выбирают рабочие органы с кинематическим отношением ;
в случае, если по условиям эксплуатации требуется двигатель с малой скоростью вращения и большим крутящим моментом, целесообразно принять кинематическое отношение

и более;
для получения средней величины скорости вращения и крутящего момента рекомендуется принимать кинематическое отношение
или
Характеристики проектируемого нами ВЗД отличаются от характеристик прототипа, следовательно и кинематическое отношение мы должны выбрать другое. Скорость вращения нашего двигателя мала, а момент на валу достаточно большой. Таким образом, целесообразно принять кинематическое отношение

Из двух возможных зацеплений (гипоциклоидное и эпициклоидное) предпочтение отдается гипоциклоидному зацеплению.
Эксцентриситет гипоциклоидного зацепления

где - коэффициент внецентроидности, принимаемый исходя из условия обеспечения максимальной плавности профиля; - коэффициент, способствующий обеспечению минимума контактного давления в паре ротор – статор.
Величина эксцентриситета определяется до одного знака после запятой.
Ориентировочное значение площади живого сечения рабочей камеры
.
Шаг винтовой поверхности статора

где - число заходов ротора.
Полученная величина должна находиться в пределах: и не превышать 1000мм (по условиям технологии изготовления).
Условие выполняется.
При выборе шага статора необходимо определить скорость движения жидкости в каналах
,
которая не должна быть больше 15 м/с.
Условие выполняется.
Величина округляется до ближайшего целого числа, кратного числу заходов статора.
Шаг винтовой поверхности ротора:

Диаметр статора по выступам:

Диаметр ротора по впадинам:
,
где - диаметральный натяг.
Длина рабочей поверхности обкладки статора:
,
где - число шагов статора:
,
где - допустимый перепад давления на один шаг, принимаемый при твердости резины 75 – 80 усл. ед., равным 2 – 3 Мпа. Меньшее значение допустимого давления принимают при применении абразивной жидкости, а большее – при использовании жидкости с небольшим содержанием механических примесей.
Величина рабочего объема двигателя:

- делительный диаметр ротора, определяем построив чертеж в масштабе в программе Компас-3D.
Для винтовых двигателей с гипоциклоидным зацеплением площадь сечения шлюза:

Скорость вращения ротора:
,
где - объемный КПД.
Удельный момент винтового двигателя:

Момент винтового двигателя:

Для расчета осевой опоры двигателя вычисляют осевую гидравлическую нагрузку, действующую на ротор:

Конструкция осевых опор выбирают исходя из опыта эксплуатации турбобуров, который показывает, что при бесспорном преимуществе опор качения по величине потерь энергии турбобура на трение, в отношении долговечности предпочтение отдается резинометаллическим опорам, которые хорошо работают в условиях бурения скважин с промывкой глинистым раствором с высоким содержанием абразивных частиц.
Число подпятников резинометаллической опоры

где P – осевая нагрузка но опору турбобура; pmax – допустимое удельное давление на поверхность трения подпятника (pmax=1-1,5 МПа); F – площадь трущейся поверхности диска пяты; φ – коэффициент, учитывающий наличие канавок на резиновой обкладке подпятника,

где h – ширина подпятника;
R – диаметр трущейся поверхности подпятника;

где Fк – площадь канавок в подпятнике ;

где bк – ширина канавок, i – число канавок.
Спроектированный нами ВЗД отличается небольшой скоростью вращения и большим крутящим моментом.

 


Размер файла: 77,2 Кбайт
Фаил: (.rar)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

    Скачано: 1         Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.