Расчетная часть-Расчёт погруженного электровинтового насоса УЭВН5А-63-2000 для добычи нефти с модернизацией эксцентриковой муфты насоса»-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Расчетная часть-Расчёт погруженного электровинтового насоса УЭВН5А-63-2000 для добычи нефти с модернизацией эксцентриковой муфты насоса»-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
5 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
5.1 Расчет и проверка шлицевого вала
5.2 Расчет и проверка пружины сжатия
5.3 Расчет потерь электроэнергии в электрическом кабеле

6 РЕМОНТ
6.1 План график планово-предупредительных ремонтов
6.2 Типичный процесс ремонта
6.3 Условия эксплуатации и анализ действующих нагрузок
6.4 Карта смазки оборудования
6.5 Типовые виды и причины срабатывания и отказов элементов оборудования
6.6 Содержание технического обслуживания
6.7 Технология восстановления изношенных деталей
6.8 поверхностное укрепление деталей
6.8.1 Термические и химико-термические методы упрочнения деталей
6.8.2 Укрепление деталей методом механического наклепа
6.8.3 укрепление деталей методом гальванического покрытия
6.9 Расчет припусков на обработку
6.10 Расчет режимов резания

5 РОЗРАХУНКИ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ
5.1 Розрахунок і перевірка шліцьового вала

Вихідні дані:

Крутний момент навалу
Діаметр вала

Шліцьові з'єднання по ГОСТ 1139-80 перевіряють на зминання робочих поверхонь за формулою [11]:
(5.1)
де - напруга зминання, що допускається для шліців, Па;
T - крутний момент, що передається шліцьовим з'єднанням, згідно завдання Hм;
0,75 - множник, що враховує нерівномірність розподілу тиску по шліцах;
zш - число шліців (приймається залежно від діаметру валу, величини передаваного крутного моменту);
Aзм - розрахункова поверхня зминання;
Rзр – радіус зрізу шліців.
Па
Радіус зрізу шліців визначається за формулою:
(5.2)
де - діаметр виступів зубів шліцьового з'єднання, 60 мм;
- діаметр западин зубів шліцьового з'єднання, 52 мм.
м
Розрахункова поверхня зминання визначаэться за формулою:
  (5.3)
де - діаметр виступів зубів шліцьового з'єднання, 60 мм;
- діаметр западин зубів шліцьового з'єднання, 52 мм.
l – робоча довжина шліцьового з'єднання.
м
Робочу довжину шліцьового з'єднання для вала визначаємо за формулою:
(5.4)
де – число зубів шліцьового з'єднання, 8;
– напруга зминання, що допускається для сталі 40ХН (поліпшення і гарт ТВЧ) в умовах динамічного вантаження в нерухомому з'єднанні;
– крутний момент, передаваний шліцьовим з'єднанням тихохідного валу;
- діаметр виступів зубів шліцьового з'єднання, 60 мм;
- діаметр западин зубів шліцьового з'єднання, 52 мм.
м
Приймаємо:
Таким чином, остаточно приймаємо типорозміри шліців:


5.2 Розрахунок та перевірка пружини стиску

Вихідні дані:
Зовнішній діаметр пружини Dз=80 мм
Середній діаметр пружини D=73,8 мм
Діаметр витків (дроту) пружини d=6,2 мм
Сила, що діє на пружину F=600 МПа
Кількість робочих витків і=5,5

Податливість циліндричних пружин пропорційна їхньому індек¬су С. Для збільшення податливості індекс С беруть якомога більшим; практичне застосування мають пружини з індексом С = 4...12. За¬лежно від діаметра витків рекомендують такі значення індексу C цилінд¬ричних пружин [8]:

Таблиця 5.1 Рекомендовані значення індексу С.
d, мм <2‚5 3—5 6—12
С 5—12 4—10 4—9



Збільшуючи індекс пружини певної жорсткості, можна зменшити довжину пружини через збільшення її діаметра, а зменшуючи індекс, можна зменшити діаметр через збільшення довжини пружини.
Для розрахунку на міц¬ність розглянемо силові фактори, що діють у пере-різі витка, навантаженого силою F пружини.
За умовою рівноваги ниж¬ньої частини пружини виз¬начаємо, що у довільному перерізі витка діють крутний момент Т та поперечна сила F, які спри¬чинюють відповідно кручен¬ня та зріз витка. Нехтую¬чи кутом підйому витків α, який для більшості пружин менший ніж 10-12°, а також напруженнями зрізу від поперечної сили, на¬пруження кручення витків визначають за формулою:
; (5.5)
де Т - крутний момент
K - коефіцієнт, що враховує кривизну витків;
Wp - полярний момент опору перерізу витка.
МПа
Крутний момент, що діє у довільному перерізі витка визначаємо за формулою:
Т = 0‚5FDз; (5.6)
де F - сила, що діє на пружину;
Dз - зовнішній діаметр пружини.
Т = 0‚5·600·80=24000 Н·м
Полярний момент опору перерізу витка визначаємо за формулою:
; (5.7)
де d - діаметр витків (дроту) пружини.
Н·м (5.8)
Коефіцієнт K беруть залежно від індексу С пружини із співвідношення
; (5.9)
 де С - індекс пружини, 8.

Осьову пружну деформацію пружини під дією навантаження F визначаэмо за формулою:
; (5.10)
де F - сила, що діє на пружину;
і - кількість робочих витків пружини;
Dз - зовнішній діаметр пружини;
G - модуль пружності при зсуві матеріалу пружини (для сталі G = 8·104 МПа);
Ip - полярний момент інерції перерізу витка пружини.
мм
Полярний момент інерції перерізу витка пружини визначаємо за формулою:
; (5.11)
де d - діаметр витків (дроту) пружини.
кг·м2
Жорсткість пружини визначаємо за формулою:
; (5.12)
де G - модуль пружності при зсуві матеріалу пружини (для сталі G = 8·104 МПа);
d - діаметр витків (дроту) пружини;
С - індекс пружини, 8;
і - кількість робочих витків пружини.
Н/м
Загальну кількість витків обчислюємо за формулою:
і0 = i + (1,5...2); (5.13)
де i - кількість робочих витків;
1,5 - 2 - кількість крайніх щільно навитих витків становить;
і0 = 5,5 + 1,5=7
Довжина пружини, стиснутої до дотику витків визначається за формулою:
Hгp = (i0 - 0,5)·d; (5.14)
де d - діаметр витків (дроту) пружини;
і0 – загальна кількість витків.
Hгp = (7 - 0,5)·6,2=40,3 мм
Довжину ненавантаженої пружини визначаємо за формулою:
H0 = Hгp + і (h - d); (5.15)
де Hгp - довжина пружини, стиснутої до дотику витків;
i - кількість робочих витків;
h - крок витків у ненавантаженій пружині;
d - діаметр витків (дроту) пружини.
H0 = 40,3 + 5,5 (24,7 - 6,2)=141,95мм
Довжина дроту для виготовлення пружини визначається за формулою:
; (5.16)
де D - середній діаметр пружини; 
і0 – загальна кількість витків;
α - кут підйому витків.
мм
При великій кількості витків довгі пружини стиску під наванта¬женням можуть втрачати поздовжню стійкість. Тому рекомендують при H0/D > 3 встановлювати пружини стиску на оправках або у від¬повідних трубках.

5.3 Розрахунок втрат електроенергії в електричному кабелі

Втрати електроенергії в кабелі КРБКЗХ25 довжиною 100м визначаються за формулою [18]:
; (5.17)
де I - робочий струм у статорі електродвигуна ЗЕД-28;
R - опір у кабелі, Oм.
Опір у кабелі довжиною 100 м визначається за формулою:
; (5.18)
де =0,019 Ом·мм/м - питомий опір кабелю при температурі tк;
= 25 мм2 - переріз жили кабелю.
Питомий опір кабелю при tк = 40°С визначається за формулою:
; (5.19)
де = 0,0175 Ом·мм /м - питомий опір міді при t20;
а = 0,004 - температурний коефіцієнт для міді;

Визначаємо опір у кабелі довжиною 100м

Визначаємо втрати електроенергії у кабелі КРБК3Х25 довжиною 100м

Загальна довжина кабелю дорівнює сумі глибин спуску насоса (1800м) і відстані від свердловини до станції керування. Приймемо с запасом довжину кабелю 2000м. В ньому переріз складає 25 мм2 , а втрати потужності складуть