Расчетная часть-Расчёт входного модуля МН5-200для понижения вибраций ЭЦН модульного исполнения-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Состав работы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дополнительная информация
Необходимые программы
Работа представляет собой rar архив с файлами (распаковать онлайн), которые открываются в программах:
- Microsoft Word
- Программа для просмотра изображений
- Программа для просмотра текстовых файлов
Описание
Расчетная часть-Расчёт входного модуля МН5-200для понижения вибраций ЭЦН модульного исполнения-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
5 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
5.1 Расчет корпуса входного модуля на прочность
5.2 Расчет вала входного модуля на статичную прочность
5 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
5.1 Расчет корпуса входного модуля на прочность
5.2 Расчет вала входного модуля на статичную прочность
Дополнительная информация
5 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
5.1 Расчет корпуса входного модуля на прочность
Корпус рассчитываем следующим образом. Выбираем выходные даны для расчета:
Dз=103 мм внешний диаметр корпуса протектора;
Dвн=94 мм внутренний диаметр корпуса под проточкой;
Н=1000 м глубина скважины.
Определяем общее усилие, которое действует вдоль оси корпуса протектора
(5.1)
где К коэффициент запаса плотности стыка, принимаем ровным 1,45;[8];
Ек і Ен.а. модули упругости материалов корпуса и напряженных деталей агрегата соответственно, принимаем 2,1(105 Па, поскольку материал сталь;
Fк і Fн.а. площади соответственно поперечного перереза корпуса и напряженной детали агрегата (перерез соединения с втулкой упорной), 0,00139 м2 і 0,0008 м2; Н=1000м глубина скважины;
rвн внутренний радиус расточки корпуса, 0,047 м;
G вес протектора вместе с электродвигателем и насосом, G =4320 Н.
Определяем осевое напряжение в ослабленном перерезе корпуса(около проточки)
z=Q/Fk (5.2)
где Fk ( площадь поперечного перереза корпуса около проточки, Fk= 0,00139 м2,
z=95084,1/0,00139=68,4 МПа
Определяем тангенциальное напряжение в ослабленном перерезе корпуса
=(g(Н(rвн)/S (5.3)
где S толщина корпуса в ослабленном перерезе, 0,005 м
=(9509,8110000,047)/0,005=87,6 МПа
Определяем радиальное напряжение на внутреннем диаметре проточки корпусаг:
r= gН (5.4)
r= 9509,811000=-9,32 МПа
Определяем эквивалентное напряжение по энергетической теории
(5.5)
Эквивалентное напряжение должно быть меньшим от границы текучести материала корпуса, запас прочности 1,2-1,25. Корпус, как правило, изготовляют из стали марки сталь 45 с границей текучести т=360 МПа. [13]
Определяем запас прочности:
n=т/екв (5.6)
n=360/88,89=4
Следовательно, проведя расчет корпуса протектора, видим, что у него запас прочности является достаточно значительным, а потому он будет эффективно выполнять все положенные на него функции [8]
5.2 Расчет вала входного модуля на статичную прочность
Проверку вала проводим на совместимое действие сгибающих и крутних нагрузок при роботе установки УЭЦН.
Сначала определяем сгибающий момент на шліцевій части вала:
Мзг= (Р1+Р2)*b (5.7)
где Р1 - радиальная нагрузка на вал протектора, Н;
Р2 - радиальная нагрузка на вал протектора, который зависит от неравномерности передачи крутного момента шлицами, Н;
Радиальную нагрузку Р1 находим за формулой:
Р1= К [3 E I Δy/(l1+c)c2 (5.8)
где Е- модуль упругости, Па, Е=2.1*105 МПа;
К - коефіціент, что учитывает компенсирующее влияние зазора между валом и опорой вала, К= 0,45-0,85 [8];
И - момент инерции вала,м4
І=d4/64 (5.9)
где d- диаметр вала протектора,м, d= 0.022м;
І= 3,14*(0,022)4/64 =1,15*10-8 м4
Δy - стрела прогиба конца вала протектора, м, Δy=2*10-3м;
B, c, l - размеры, принятые согласно расчетной схемы вала протектора(рисунок 6.1).
l c
Рисунок 5.1 - Расчетная схема вала протектора
где R1,R2 - реакции опор вала;
Р - радиальная сила;
с, l - расстояние между точками прикладывания радиальных сил, которые действуют на вал;
b - расстояние от точки прикладывания силы Р, к опасному перерезу вала;
Р1= 1210 Н.
Складываем уравнение моментов :
М2=0 ; R1l-P1(l+c)=0 ;
R1= , (5.10)
R1= 1478,9 Н.
М1=0 ; R2l-P1c=0;
R2= (5.11)
R2= 268,9 Н
МА-А= Р1b;
МА-А= 1210*0,3=363 Нм (5.12)
Определяем следующую радиальную нагрузку
Р2 (5.13)
где Мкр - крутний момент на валу насоса, Нм;
dср - средний диаметр шлицев вала, м;
Мкр= N/n (5.14)
где N - мощность двигателя, кВт;
n - частота вращения вала насоса, о/хв, n=2850 о/хв;
Мкр=45*103/2850=15,6 Нм,
Р2=15,6/21*10-3=743 Н
Тогда
Мзг = (1210+743)0,3=386 Нм
Зная Мзг
зг= Мзг/W (5.15)
где W - момент сопротивления изгиба рассматриваемого перереза, м3;
W= (5.16)
где dвн, а, t - внутренний диаметр шліцевої части вала, dвн= 20 мм, ширина шлицев а=4 мм, высота шлицев t=1.5 мм [8];
W= 8.01*10-7 м
зг= =482 МПа
Определяем напряжение кручения:
=Мкр/Wк (5.17)
где Wк - момент сопротивления кручения, м3;
Wк = (5.18)
где d - внутренний диаметр проточки под стопорное кольцо, м
d=21*10-3м ;
Wк= =1,9*10-6м3;
Тоді,
=15,6/1,9*10-6= 82,1 МПа.
Результирующее напряжение определяем согласно третьей теории прочности, за формулой:
екв= (5.19)
екв= =509 МПа.
Находим запас прочности по границы текучести:
n т=т/ екв (5.20)
где (т- граница текучести, для стали 30ХГС (т=840 МПа [13].
n т=840/509=1.65.
Следовательно, условие прочности выполняется, поскольку рекомендованный запас прочности для стали 30ХГС n т=1.55, а полученное при расчетах значение больше рекомендованного.
5.1 Расчет корпуса входного модуля на прочность
Корпус рассчитываем следующим образом. Выбираем выходные даны для расчета:
Dз=103 мм внешний диаметр корпуса протектора;
Dвн=94 мм внутренний диаметр корпуса под проточкой;
Н=1000 м глубина скважины.
Определяем общее усилие, которое действует вдоль оси корпуса протектора
(5.1)
где К коэффициент запаса плотности стыка, принимаем ровным 1,45;[8];
Ек і Ен.а. модули упругости материалов корпуса и напряженных деталей агрегата соответственно, принимаем 2,1(105 Па, поскольку материал сталь;
Fк і Fн.а. площади соответственно поперечного перереза корпуса и напряженной детали агрегата (перерез соединения с втулкой упорной), 0,00139 м2 і 0,0008 м2; Н=1000м глубина скважины;
rвн внутренний радиус расточки корпуса, 0,047 м;
G вес протектора вместе с электродвигателем и насосом, G =4320 Н.
Определяем осевое напряжение в ослабленном перерезе корпуса(около проточки)
z=Q/Fk (5.2)
где Fk ( площадь поперечного перереза корпуса около проточки, Fk= 0,00139 м2,
z=95084,1/0,00139=68,4 МПа
Определяем тангенциальное напряжение в ослабленном перерезе корпуса
=(g(Н(rвн)/S (5.3)
где S толщина корпуса в ослабленном перерезе, 0,005 м
=(9509,8110000,047)/0,005=87,6 МПа
Определяем радиальное напряжение на внутреннем диаметре проточки корпусаг:
r= gН (5.4)
r= 9509,811000=-9,32 МПа
Определяем эквивалентное напряжение по энергетической теории
(5.5)
Эквивалентное напряжение должно быть меньшим от границы текучести материала корпуса, запас прочности 1,2-1,25. Корпус, как правило, изготовляют из стали марки сталь 45 с границей текучести т=360 МПа. [13]
Определяем запас прочности:
n=т/екв (5.6)
n=360/88,89=4
Следовательно, проведя расчет корпуса протектора, видим, что у него запас прочности является достаточно значительным, а потому он будет эффективно выполнять все положенные на него функции [8]
5.2 Расчет вала входного модуля на статичную прочность
Проверку вала проводим на совместимое действие сгибающих и крутних нагрузок при роботе установки УЭЦН.
Сначала определяем сгибающий момент на шліцевій части вала:
Мзг= (Р1+Р2)*b (5.7)
где Р1 - радиальная нагрузка на вал протектора, Н;
Р2 - радиальная нагрузка на вал протектора, который зависит от неравномерности передачи крутного момента шлицами, Н;
Радиальную нагрузку Р1 находим за формулой:
Р1= К [3 E I Δy/(l1+c)c2 (5.8)
где Е- модуль упругости, Па, Е=2.1*105 МПа;
К - коефіціент, что учитывает компенсирующее влияние зазора между валом и опорой вала, К= 0,45-0,85 [8];
И - момент инерции вала,м4
І=d4/64 (5.9)
где d- диаметр вала протектора,м, d= 0.022м;
І= 3,14*(0,022)4/64 =1,15*10-8 м4
Δy - стрела прогиба конца вала протектора, м, Δy=2*10-3м;
B, c, l - размеры, принятые согласно расчетной схемы вала протектора(рисунок 6.1).
l c
Рисунок 5.1 - Расчетная схема вала протектора
где R1,R2 - реакции опор вала;
Р - радиальная сила;
с, l - расстояние между точками прикладывания радиальных сил, которые действуют на вал;
b - расстояние от точки прикладывания силы Р, к опасному перерезу вала;
Р1= 1210 Н.
Складываем уравнение моментов :
М2=0 ; R1l-P1(l+c)=0 ;
R1= , (5.10)
R1= 1478,9 Н.
М1=0 ; R2l-P1c=0;
R2= (5.11)
R2= 268,9 Н
МА-А= Р1b;
МА-А= 1210*0,3=363 Нм (5.12)
Определяем следующую радиальную нагрузку
Р2 (5.13)
где Мкр - крутний момент на валу насоса, Нм;
dср - средний диаметр шлицев вала, м;
Мкр= N/n (5.14)
где N - мощность двигателя, кВт;
n - частота вращения вала насоса, о/хв, n=2850 о/хв;
Мкр=45*103/2850=15,6 Нм,
Р2=15,6/21*10-3=743 Н
Тогда
Мзг = (1210+743)0,3=386 Нм
Зная Мзг
зг= Мзг/W (5.15)
где W - момент сопротивления изгиба рассматриваемого перереза, м3;
W= (5.16)
где dвн, а, t - внутренний диаметр шліцевої части вала, dвн= 20 мм, ширина шлицев а=4 мм, высота шлицев t=1.5 мм [8];
W= 8.01*10-7 м
зг= =482 МПа
Определяем напряжение кручения:
=Мкр/Wк (5.17)
где Wк - момент сопротивления кручения, м3;
Wк = (5.18)
где d - внутренний диаметр проточки под стопорное кольцо, м
d=21*10-3м ;
Wк= =1,9*10-6м3;
Тоді,
=15,6/1,9*10-6= 82,1 МПа.
Результирующее напряжение определяем согласно третьей теории прочности, за формулой:
екв= (5.19)
екв= =509 МПа.
Находим запас прочности по границы текучести:
n т=т/ екв (5.20)
где (т- граница текучести, для стали 30ХГС (т=840 МПа [13].
n т=840/509=1.65.
Следовательно, условие прочности выполняется, поскольку рекомендованный запас прочности для стали 30ХГС n т=1.55, а полученное при расчетах значение больше рекомендованного.
Похожие материалы
Расчетная часть-Расчет задвижки-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
lenya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 8 декабря 2016
Расчетная часть-Расчет задвижки-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
276 руб.
Расчетная часть-Расчёт скважинного фильтра-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
lenya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 5 февраля 2017
Расчетная часть-Расчёт скважинного фильтра-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
553 руб.
Расчетная часть-Расчет вертикального деэмульсатора-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
leha.se92@mail.ru
: 21 января 2017
Расчетная часть-Расчет вертикального деэмульсатора: Рассчитаем скорость жидкости в патрубке, Определим коэффициент запаса прочности корпуса, сделанного из стали 20, Расчет фланцевого соединения, Расчет фланцевого соединения на линии вывода воды из деэмульсатора, Расчет резьбового соединения на срез-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
276 руб.
Расчетная часть-Расчет нефтенакопителя динамического-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
lesha.nakonechnyy.92@mail.ru
: 8 декабря 2016
Расчетная часть-Расчет нефтенакопителя динамического-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
553 руб.
Расчетная часть-Расчет горизонтального сепаратора-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
lenya.nakonechnyy.92@mail.ru
: 8 декабря 2016
Расчетная часть-Расчет горизонтального сепаратора-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
553 руб.
Расчетная часть-Расчет Внутрискважинного расходомера системы-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
leha.se92@mail.ru
: 25 января 2017
Расчетная часть-Расчет Внутрискважинного расходомера системы: Расчет на максимальное внутреннее избыточное давление, Расчет на разрыв от одновременного действия веса колоны НКТ и внутреннего избыточного давления, Расчет резьбы на срез, Расчет на максимальный крутящий момент при откручивании труб-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
368 руб.
Расчетная часть-Расчет скважинного клапана - отсекателя-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
leha.se92@mail.ru
: 25 января 2017
Расчетная часть-Расчет скважинного клапана - отсекателя: Рассчитаем силу, действующую на закрытие скважинного клапана - отсекателя, Рассчитаем скорость жидкости в трубе, Рассчитаем давление пластовой жидкости на устье в установившемся движении, Определим коэффициент запаса прочности корпуса, сделанного из стали 40Х, Рассчитаем частоту собственных колебаний жидкости в трубе-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
368 руб.
Расчетная часть-Расчет привода шиберной задвижки-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
leha.se92@mail.ru
: 21 января 2017
Расчетная часть-Расчет привода шиберной задвижки: Расчёт шпильки на срез, Расчет конической передачи, Расчет передаточного числа конической передачи, Диаметр внешней делительной окружности шестерни, Окружная скорость на среднем делительном диаметре, Конусное расстояние и ширина зубчатого венца, Число зубьев, Фактическое передаточное число, Окончательные размеры колес, Силы в зацеплении, Проверка зубьев колес по контактным напряжениям, Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба-Курсовая работа-Д
276 руб.
Другие работы
Інформаційна система на допомогу консультанту з продажу побутової техніки
Elfa254
: 8 октября 2013
Технічний прогрес є безупинним рухом. Розвиток людства не міг би проходити без втілення в їх життя новітніх методів і технологій. В останні десятиліття найбільш стрімко і революційно проходить розвиток новітніх комп’ютерних та інформаційних систем, який веде за собою глобальну автоматизацію. Підприємства, установи та інші об’єкти переходять на автоматизовану роботу, що значно полегшує працю простих людей та веде до зниження затрат на виробництво тих чи інших продуктів чи благ. Автоматизація торк
11 руб.
Разработка технологического процесса изготовления детали _Вал_
onikov
: 30 ноября 2008
Дипломный проект (ЮУПК) - специальность - технология машиностроения.
"Разработка технологического процесса изготовления детали "Вал"
ПЗ+чертежи
Основной целью данного курсового проекта по технологии машиностроения является обучение правильному методу применения теоретических сведений, которые были получены в процессе прохождения учебного процесса, применение данного опыта работы на предприятии для решения технологических задач.
Содержание
Введение 3
I Технологическая часть 5
1.1 Назначение дет
Бруй Л.П. Техническая термодинамика ТОГУ Задача 1 Вариант 77
Z24
: 2 декабря 2025
Расчет газовой смеси
Газовая смесь состоит из нескольких компонентов, содержание которых в смеси задано в процентах по объему (табл.1.1).
Определить:
1) кажущуюся молекулярную массу смеси;
2) газовую постоянную смеси;
3) средние мольную, объемную и массовую теплоемкости смеси при постоянном давлении в пределах температур от t1 до t2 (табл.1.2).
1. Что называется удельной газовой постоянной? Единица ее измерения в системе СИ. Чем она отличается от универсальной газовой постоянно
150 руб.
Обеспечение информационной безопасности в телекоммуникациях. Вариант №02
rmn77
: 16 июня 2021
Контрольная работа. Обеспечение информационной безопасности в телекоммуникациях. Вариант 02
****************************************************************
Помогу с вашим вариантом, дисциплиной, сессией, гос.экзаменом, дипломной или онлайн-тестом.
Возможна бесплатная сдача онлайн-тестов на особых условиях.
zloy.yozh77@mail.ru
****************************************************************
Задание:
По сети связи от узла источника (УИ) к узлу получателя (УП) через m транзитных узлов (ТУ) по n
540 руб.