close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Шадурский Дмитрий Владимирович. Совершенствование конструкции канатоукладчика

код для вставки
Аннотация.
Тема дипломного проекта «Усовершенствование конструкции канатоукладчика»
Графическая часть – 9 листов формата А1. Пояснительная записка – 79 листов формата А4.
В аналитическом разделе проекта рассматриваются виды установок для ремонта и освоения скважин, изучаются назначение и конструкция установки. Анализируются виды укладчиков каната при многослойной навивке каната на барабан, выявляются их основные преимущества и недостатки.
В конструкторском разделе проекта разрабатываются способы устранения
основных недостатков канатоукладчиков, рассматриваются конструкция усовершенствованного канатоукладчика установки, производятся необходимые расчеты
(кинематический расчет, расчеты на прочность, износостойкость и устойчивость
винта), производятся проверочные расчеты (кинематический расчет механизма
подъема, расчеты каната, барабана, канатоведущего блока и тормоза).
В разделе безопасности жизнедеятельности рассчитываются коэффициенты
грузовой и собственной устойчивости установки, коэффициент эргономичности
В экономическом разделе проекта находятся показатели, определяющие
экономическую эффективность усовершенствования канатоукладчика.
Annotation
The theme of the diploma project «Improvement of the design of the cablelaying machine»
Graphic part - 9 sheets of A1 format. Explanatory note-79 sheets A4.
The analytical section of the project discusses the types of installations for the
repair and development of wells, studied the purpose and design of the installation. The
types of rope stackers with multi-layer winding of the rope on the drum are analyzed,
their main advantages and disadvantages are revealed.
In the design section of the project developed ways to eliminate the main disadvantages of wire rope pavers, discusses the design of the improved wire rope paver installation, made the necessary calculations (kinematic calculation, strength calculations,
wear resistance and stability of the screw), made verification calculations (kinematic
calculation of the lifting mechanism, calculations of the rope, drum, wireline block and
brake).
In the section of life safety the coefficients of cargo and own stability of the installation, the coefficient of ergonomics are calculated
In the economic section of the project there are indicators that determine the
economic efficiency of the improvement of the cable car.
Введение
Развитие машиностроения, как одной из важнейших сфер человеческой деятельности, невозможно без создания новых машин, усовершенствования старых,
разработки и применения новых технологий и оборудования. Это главная составляющая научно-технического прогресса. Качество производства, его экономичность, эффективность и конкурентоспособность в первую очередь зависят от
применения свежих идей и внедрения новых технологий.
В сфере разведки, разработки и эксплуатировании нефтяных и газовых месторождений наибольшее внимание уделяется надежности и производительности
соответствующего оборудования, а также его конкурентоспособности. Соответственно возрастают и требования ко всем комплектующим, оборудованию и оснастке, используемым при создании данной машины.
Эксплуатация нефтедобывающих скважин начинается с вызова притока
нефти из продуктивных пластов. От того, как выполнен этот процесс, во многом
зависят дальнейшие добывные возможности скважин. Сравнение известных способов вызова притока продукции при освоении скважин показывает, что для многих категорий их наиболее приемлемым по совокупности качеств является один
из самых старых, традиционных и универсальных способов – свабирование. За
рубежом этот способ стабильно занимает лидирующее положение, техника, и
технология свабирования постоянно совершенствуются. В отечественной практике способ вызова притока свабированием до недавнего времени не получал должного развития. Отчасти это связано с тем, что в техническом оснащении способ не
был доведен до уровня, обеспечивающего безопасное и экологически чистое проведение процесса. Однако высокая производительность, простота реализации, отсутствие необходимости в большой номенклатуре технических средств, совместимость с различными методами интенсивности притока и возможность применения в сложных условиях создают предпосылки для широкого применения свабирования при освоении скважин различных категорий.
Другая проблема, остро стоящая во многих нефтедобывающих регионах
страны - неуклонный рост числа скважин, добыча нефти из которых при приме-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
нении традиционных способов и оборудования, действующей налоговой системе
и существующем уровне цен на нефть нерентабильна. Нередко скважины эксплуатационного фонда простаивают или вынужденно переводятся в категорию
законсервированных из-за отсутствия средств на их обустройство, отсутствия
или выхода из строя коммуникаций и наземного оборудования. В качестве альтернативного способа ввода скважин из бездействующего фонда, малодебитных
и необорудованных скважин без больших затрат на их обустройство, может быть
использовано свабирование. Его применение поможет не только вовлечь в эксплуатацию малодебитные скважины из бездействующего фонда (нерентабельных
скважин), но и получить дополнительную добычу нефти из новых, временно не
обустроенных скважин; осуществлять освоение, опробование и пробную эксплуатацию разведочных скважин с целью уточнения технологических схем и проектов
разработки с существенной экономией затрат на приобретение глубиннонасосного оборудования, сооружение фундаментов, подвод к скважинам линий
электропередач, сборных нефтепроводов и др.
Однако в вопросах теории подъема жидкости из скважин свабами, несмотря
на то, что сам этот способ давно известен и применяется на практике, до настоящего времени образовался определенный пробел, возможно, это связано с кажущейся простотой технологии. Тем не менее, эффективность применения свабирования при освоении и эксплуатации скважин во многом определяется применяемыми режимами откачки, технической характеристикой оборудования и степенью
ее соответствия условиям откачки и свойствам флюидов, поднимаемых из скважин. Грамотный подбор оборудования и использование оптимальных режимов
подъема продукции для конкретных скважин возможны только на основе соответствующих методов расчета, которые должны учитывать особенности неустановившегося характера откачки при свабировании, влияние свойств поднимаемого флюида, в частности вязкости его, ограничения, обусловленные технической
характеристикой применяемого оборудования, влияние на процесс неустановившегося притока из продуктивного пласта и др. Игнорирование этих обстоятельств
приводит к существенным ошибкам в определении технических и технологиче-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
ских параметров процессов и выборе оборудования, что, в конечном счете, не
позволяет достичь потенциально возможной высокой эффективности упомянутых
способов подъема жидкости на практике. До настоящего времени не были также
изучены в должной мере технические, технологические и экономические аспекты
эксплуатации определенных категорий скважин с применением мобильных подъемных установок, с использованием свабов для периодического подъема продукции скважин.
Сведения об устройстве современных комплексов оборудования для свабирования, технической характеристике, особенностях конструкции, приемах расчета оборудования и технологических параметров, средствах и методах контроля
процесса и т. п. рассредоточены по разным источникам, в ряде случаев устарели и
нуждаются в корректировке с учетом современных требований. Все это затрудняет оперативный поиск и использование необходимой информации.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
1.Аналитический раздел
1.1 Классификация машин для освоения и ремонта скважин
Машины для освоения и ремонта нефтяных, газовых других скважин относятся к классу грузоподъемных машин. Они делятся на автомобильные (рисунок
1.1, б-д), гусеничные (рисунок 1.1, а) и прицепные (рисунок 1.1, е).
Автомобильные и гусеничные машины различаются между собой лишь типом движителя (ходовым устройством), в остальном они имеют общую классификационную характеристику.
По приводу механизмов машины делятся на две группы:
1) с одномоторным приводом, когда механизм подъема приводится двигателем от базовой машины (рисунок 1.1, а-д);
2) с двухмоторным (индивидуальным) приводом, когда механизм подъема
приводится отдельно от двигателя базовой машины (рисунок 1.1, е).
Одномоторный привод может быть механическим или комбинированным.
Двухмоторный привод, применяется реже и может быть электрическим,
гидравлическим или комбинированным.
Машины так же различаются по грузоподъемности: от 400 до 8000 кг и глубине обслуживания: от 2500 до 8000 м.
Машины монтируются на базовое шасси, чаще автомобильного типа, установленные на раме подъемная лебедка с приводом, кабина оператора, также могут
устанавливаться грузоподъемная мачта и опорные гидроцилиндры. Все машины
оборудуются укладчиком каната на барабан лебедки. Ввиду большой канатоемкости барабанов, общей проблемой машин является обеспечение равномерной укладки каната.
Технические характеристики, с указанием основных параметров установок для
освоения и ремонта скважин, изображенных на рисунке 1.1 приведены в Приложении А.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
а)
в)
б)
г)
д)
е)
а) ЛСГ-6-ТМ120; б) ЛСГ-10-4310; в) ЛСГ-10-30; г) ЛСГ-6-3308; д) ЛСГ-40-4320;
е) ЛСГР-20.
Рисунок 1.1 – Виды машин для освоения и ремонта скважин
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
1.2 Установка тросовая ЛСГ-40
Установка тросовая ЛСГ-40 [18] предназначена для спуска и подъема на
тросе оборудования и инструментов, используемых при освоении и ремонте
скважин.
Техническая характеристика установки ЛСГ-40 представлена в Приложении
Б.
Она применяется для освоения и ремонта скважин на нефтяных и газовых
месторождениях в умеренном и холодном макроклиматических районах по ГОСТ
16350 79.
Установка может комплектоваться оборудованием герметизации устья –
тросовым шлюзом и свабами условными диаметрами 50, 62 или 72 мм. В таком
виде оборудование представляет собой комплекс, который может проводить операции свабирования автономно.
Установка в сборе, смонтированная на шасси Урал 4320-1912-40, с установленными на шасси:
- рамой;
-гидроприводной лебедкой;
-грузоподъемной мачтой (с гидравлической системой подъема мачты из
транспортного положения в рабочее и обратно) и опорными аутригерами;
-комфортабельной кабиной оператора с пультом управления, двумя спальными местами, рабочим столом, сиденьем оператора и отопительной установкой;
-вспомогательной лебедкой;
-электронный счетчик глубины и натяжения, с возможностью компьютерной обработки результатов измерений.
Установка (рисунок 1.2) смонтирована на раме, установленной на шасси 1.
На платформе 2 установлены грузоподъемная мачта 3, кабина оператора 4, лебедка 5 с грузовым канатом 6, вспомогательная лебедка 7 с канатом 8, аутригеры 9.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Рисунок 1.2 Установка ЛСГ-40
1 - шасси; 2 - платформа; 3 - грузоподъемная мачта; 4 - кабина оператора; 5 - лебедка; 6 - канат грузовой; 7 - лебедка вспомогательная; 8 - канат; 9 - аутригер; 10 - опора задняя; 11 - опора передняя; 12 - гидроцилиндр- 13- вспомогательный пульт управления; 14 - отопительная установка; 15 - масляный бак; 16 - расчалка;
17 - стойка;18- радиатор гидросистемы.
Лебедка 5 служит непосредственно для спуска в скважину (подъема из
скважины) на геофизическом кабеле (канате) приборов, оборудования и инструментов.
Грузоподъемная мачта установлена на задней опоре 10. В транспортном положении мачта укладывается на переднюю опору 11 и фиксируется на ней.
Гидроцилиндры 12 служат для подъема мачты в рабочее положение и возврата ее из рабочего положения в транспортное.
Управление вспомогательной лебедкой, гидроцилиндрами и аутригерами
осуществляется со вспомогательного пульта управления 13.
На передней стенке кабины оператора смонтирована отопительная установка 14. Между кабиной оператора и кабиной базовой машины размещается масляный бак 15 гидравлической системы установки.
Расчалки 16, удерживающие грузоподъемную мачту в рабочем положении,
в транспортном положении складываются и фиксируются на специальных скобах
передней опоры.
С левой по ходу стороны платформы размещены стойки 17 для крепления
лубрикаторов и радиатор гидросистемы 18.
Привод всех исполнительных механизмов установки – гидравлический.
Схема гидравлической системы установки показана на рисунке 1.3.
Привод насосов Н1 и Н2 осуществляется от двигателя базовой машины через соответствующие коробки отбора мощности. Насос Н1 типа НШ - 100 получает вращение от коробки дополнительного отбора мощности, установленной на
раздаточной коробке. Насос Н2 типа НШ-32 получает вращение от коробки отбора мощности, установленной на коробке передач базовой машины.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Рисунок 1.3 - Схема гидравлическая принципиальная установки ЛСГ-40
Насос Н1 через гидропанель ГП вращает аксиально-поршневой гидромотор
Г1 типа 310.3.160 привода барабана лебедки. Предохранительный клапан КП1
защищает систему от перегрузок. Обратный клапан КО1 служит для подпитки
гидромотора рабочей жидкостью, необходимой при дросселировании во время
спуска тяжелого оборудования.
От насоса Н2 приводятся в действие аксиально-поршневой гидромотор Г2
типа 310.12 привода барабана вспомогательной лебедки, гидроцилиндры Ц1 и Ц2
подъема мачты в рабочее и возврата ее в транспортное положение, гидроцилиндры Ц3 и Ц4 аутригеров. Управление этими операциями осуществляется с помощью гидрораспределителя Р1.
Секция С1 распределителя служит для управления гидроцилиндрами подъема мачты в рабочее и возврата ее в транспортное положение. Установленные в
линиях питания цилиндров клапаны К1 и К2 служат для предотвращения падения
мачты при разгерметизации линий питания (например, при обрыве линии).
Секция С2 служит для управления гидромотором привода барабана вспомогательной лебедки. Секция С3 и С4 гидрораспределителя служат для управления
гидроцилиндрами аутригеров. Линии питания этих гидроцилиндров снабжены
гидрозамками З1 и З2, которые перекрывают поток рабочей жидкости с целью
предотвращения самопроизвольного складывания опор установки.
Радиатор Рд1, установленный в линии слива привода барабана лебедки,
служит для охлаждения рабочей жидкости гидросистемы.
Электрооборудование установки включает приборы контроля за работой
двигателя из кабины оператора, приборы освещения кабины, устья скважины,
мачты и навесного оборудования, отопительную установку, счетчик глубины и
пр. Питание электропотребителей осуществляется от клеммы «+» генератора шасси постоянным током напряжением 24В. Система однопроводная с подключением
к массе минусовой фазы.
1.2.1 Лебедка
Лебедка (рисунок 1.4) смонтирована на раме 1. Аксиально-поршневой гидромотор 2 типа 310.3.160 осуществляет вращение барабана 3 лебедки через вту-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
лочно-пальцевую муфту 4, коробку передач 5, цепную муфту 6, цепную двухрядную передачу 7 и редуктор 8.
1 – рама; 2 – гидромотор; 3 – барабан; 4 – муфта втулочнопальцевая;
5 – коробка передач; 6 – муфта цепная; 7 – цепная передача; 8 – редуктор; 9 – опора; 10 – зубчатая муфта; 11 – шкив ленточного тормоза; 12
– каретка укладчика каната; 13 – ходовой винт; 14-цепная передача; 15редуктор.
Рисунок 1.4 – Лебедка
Барабан лебедки сварной конструкции. С одной стороны барабан цапфой
установлен на опору 9 со сферическим роликоподшипником, с другой – через
зубчатую муфту 10 в обечайке связан с ведомым валом редуктора.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
К реборде барабана со стороны цапфы крепится шкив 11 ленточного тормоза. Управление тормозом осуществляется из кабины оператора.
Лебедка снабжена автоматическим укладчиком каната. Каретка укладчика
12 перемещается параллельно оси барабана по двум направляющим (на рисунке
не показаны) под действием ходового винта 13, приводимого во вращение от вала
барабана через цепную передачу 14. Кинематика привода укладчика такова, что
одному обороту барабана соответствует перемещение каретки на величину, равную диаметру каната.
Направляющие шкивы, установленные на каретке, улучшают укладку витков каната.
Управление лебедкой осуществляется с помощью гидропанели и коробки
передач.
1.2.2 Вспомогательная лебедка
Вспомогательная лебедка состоит из барабана и червячного редуктора. Редуктор получает вращение от аксиально-поршневого гидромотора закрепленного
на его корпусе фланцевым соединением. Шлицевой конец вала гидромотора входит в шлицевое отверстие червячного вала. Ведомый вал редуктора выполнен заодно с валом барабана.
Управление лебедкой осуществляется со вспомогательного пульта управления при помощи гидрораспределителя путем изменения направления вращения
гидромотора. Благодаря наличию в трансмиссии червячного редуктора, торможение лебедки происходит автоматически при переводе распределителя в нейтральное положение.
1.2.3 Грузоподъемная мачта
Грузоподъемная мачта ферменной конструкции, сварена из квадратных и
прямоугольных труб разного сечения. Такая конструкция через просветы между
элементами мачты обеспечивает оператору визуальный контроль устьевого оборудования и обстановки на устье. Подъем мачты в рабочее и опускание ее в
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
транспортное положение производится двумя одноступенчатыми гидроцилиндрами двухстороннего действия. В рабочем положении мачта дополнительно
удерживается расчалками, концы которых крепятся к передней опоре через талрепы. На конце мачты размещается кронблок, под которым установлен прижимной ролик и ролик для каната вспомогательной лебедки.
Кронблок (рисунок 1.5) включает в себя шкив 1, оттяжной ролик 2, систему
бесконтактных датчиков 3 и тензодатчик 4.
1-шкив; 2-оттяжной ролик; 3-бесконтактный датчик БВК-423; 4тензодатчик.
Рисунок 1.5 - Кронблок
С помощью оттяжного ролика создается некоторая поперечная деформация
каната. Возникшая вследствие этого радиальная нагрузка на ось ролика системой
тяг передается с нее на тензодатчик, который формирует сигнал о величине натяжения каната и передает его на, установленный на посту управления, счетчик
учета длины и усилия. Система бесконтактных датчиков БВК-423 формирует и
выдает на счетчик сигнал о скорости сматывания (намотки) каната и о длине смотанного с барабана (намотанного на барабан) каната.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
1.2.4 Гидроцилиндры
Гидроцилиндры подъема мачты одноступенчатые двустороннего действия,
снабжены клапанами, предназначенными для предотвращения падения мачты при
разгерметизации (обрыве) линий управления. Опорные гидроцилиндры (аутригеры) установлены в задней части платформы, оснащены гидрозамками, перекрывающими поток рабочей жидкости для предотвращения самопроизвольного складывания опор установки.
Техническая характеристика установки ЛСГ-40 приведена в Приложении Б.
1.3 Оборудование для свабирования скважин
Комплекс оборудования для свабирования скважин призван обеспечить
эффективное, безопасное и экологически чистое проведение технологического
процесса с соблюдением заданных параметров и режимов. Обязательным условием является герметичность устья скважины, при этом оборудование должно
обеспечивать возможность контроля над процессом и его безаварийное завершение в случае фонтанного проявления скважины.
Свабирование является наиболее эффективным и безопасным способом освоения скважин. Этот способ исключает возможность образования в скважине
взрывоопасных газовоздушных смесей, как это имеет место при компрессорном
освоении. При этом способе отпадает необходимость замещения раствора, заполняющего скважину. Свабирование, т.е. понижение уровня в скважине с помощью
погружаемого под уровень сваба (плунжера), позволяет легко достичь необходимого для вызова притока продукции гидростатического давления на забой. При
этом полностью исключается возможность проникновения промывочных жидкостей в продуктивные пласты.
Комплекс обеспечивает достижение высокого экономического эффекта при
проведении этих работ за счет резкого сокращения продолжительности работ, а
следовательно и простоя скважин на peмoнт, меньшей трудоемкости работ, сокращения количества применяемого оборудования, например, при свабировании
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
комплекс заменяет множество нacocных установок, цистерн и передвижных компрессорных станций, применяемых при традиционных методах освоения.
Конструкция сваба обеспечивает высокий коэффициент подъема жидкости
и наряду с этим отличается большой надежностью. Не имея в составе быстроизнашивающихся деталей, сваб может использоваться многократно.
Свабирование может осуществляться с помощью подъемных агрегатов для
ремонта скважин, имеющих лебедку с отдельным барабаном, а также с помощью
мобильных специальных установок для свабирования, смонтированных на шасси
грузового автомобиля высокой проходимости. Производство таких установок начато за рубежом (США) в 1930 гг. и продолжается до сих пор. Эти установки, как
правило, снабжены более короткими, по сравнению с агрегатами для подземного
ремонта, мачтами. Портативные мачты в течение нескольких минут могут быть
установлены в рабочее положение (обычно с помощью гидроцилиндра) и далее
выдвинуты на полную (чаще всего около 12 м) высоту телескопическим механизмом. Мачты для свабирования обычно не требуют ветровых оттяжек, но оборудуются механическими или гидравлическими домкратами-упорами для стабилизации положения мачты над скважиной. Многие свабирующие установки
снабжены направляющим устройством для обеспечения равномерной многослойной навивки каната на барабан лебедки. Подъемная лебедка обычно снабжена
канатом длиной до 3000 м, диаметром порядка 14 мм. Стандартное оборудование
для свабирования включает узел сваба с утяжеляющей штангой (грузом), лубрикатор с устройством для герметизации каната и систему дистанционного управления им, превенторы для каната и тройник для отвода поднимаемой жидкости с
обратным клапаном. Привод барабана лебедки может осуществляться от двигателя автомобиля, реже - от независимого двигателя. Мощность двигателя обычно
составляет 150...200 л.с. Как правило, установки снабжены направляющим и оттяжным канатными роликами и предусматривают возможность использования
при свабировании как собственной мачты, так и стационарной вышки или мачты
агрегата для ремонта скважин, хотя в последних случаях затраты времени на под-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
готовку (разворачивание) комплекса оборудования с учетом монтажа канатных
роликов возрастают (в среднем на 1 ч).
1.4 Виды канатоукладчиков
Канатоукладчики применяются для правильной укладки каната на барабан,
а так же для предохранения каната от смещения и запутывания при ослаблении
натяжения. Канатоукладчики применяются для однослойной и многослойной навивки. Особенно применение канатоукладчиков целесообразно при многослойной
навивке каната на барабан, при большом количестве слоев навиваемого каната.
Виды применяемых канатоукладчиков показаны на рисунке 1.6.
3
1
4
5
6
2
1
7
5
10
9
4
1
3
11
а)
б)
12
в)
13
4
14
1
3
д)
г)
Рисунок 1.6 – Виды канатоукладчиков
При многослойной навивке каната наибольшее применение имеет канатоукладчик, изображенный на рисунке 1.6, а, состоящий из каретки 5 с направляющими блоками 6, совершающей челночное движение по направляющим от передачи винт-гайка; винт 1 через цепную передачу 2 приводится во вращение от вала
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
барабана 4, и каретка перемещается вдоль оси барабана на один шаг навивки каната 3 за каждый оборот барабана. Преимуществами такой конструкции канатоукладчика являются автоматическая работа укладчика, постоянный шаг навивки
каната, небольшие габаритные размеры. Недостатками этой конструкции канатоукладчика являются значительные поперечные колебания каната, приводящие к
нарушению укладки витков каната, необходимость корректировки положения каретки вручную при запутывании каната, необходимость увеличения длины консольной направляющей, из-за увеличения диаметра навивки каната, силы трения
между направляющими блоками.
Аналогичный принцип работы канатоукладчика изображенного на рисунке
1.6, б. Он отличается от предыдущего тем, что в его конструкции два ходовых
винта 1, приводится во вращение зубчатой передачей 7, наиболее сложная конструкция каретки 5. Преимуществами этой конструкции являются небольшие колебания каретки из-за двух винтов, небольшие силы трения между канатом и направляющими каната. Недостатками являются сложность конструкции каретки,
большие габаритные размеры, необходимость корректировки положения каретки
вручную.
Правильную укладку и предотвращение смещения каната обеспечивает
также и канатоукладчик изображенный на рисунке 1.6, в, в котором канат 3 прижимается к барабану 4 роликами 9, под действием груза 10, направление каната
обеспечиваются двумя горизонтальными и двумя вертикальными роликами 11.
Преимуществами этой конструкции канатоукладчика являются простота конструкции, обеспечение прижимной силы для однослойной навивки, или небольшого
количества слоев. Недостатками являются необходимость применения груза
большой массы при большом количестве слоев каната на барабане, перегиб каната, ведущий к его износу, большое расстояние между барабаном и канатоведущими роликами.
Канатоукладчик изображенный на рисунке 1.6, г, содержит цилиндрический
корпус 12, охватывающий барабан 4, имеющий винтовую нарезку, две направляющие 13 с канавками для размещения в них концевого упругого элемента, ко-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
торый при взаимодействии с витками каната 3, способствует их укладке. Преимуществами этой конструкции канатоукладчика является простота конструкции,
отсутствие каких-либо передач от барабана, необходимое прижимное усилие каната к барабану. Недостатками являются невозможность применения при большом количестве слоев навивки, необходимость ручной корректировки положения
каретки, при запутывании каната, большие силы трения между канатом и прижимным элементом.
Канатоукладчик, изображенный на рисунке 1.6, д, содержит полый двухходовой винт 1, полость которого выполнена герметично. При работе вращательное
движение винта преобразуется в поступательное перемещение штанги, которая
перемещая каретку обеспечивает укладку каната на барабан. Преимуществами
этой конструкции канатоукладчика являются отсутствие направляющих перемещения каретки, небольшие габаритные размеры, при небольшой длине каната.
Недостатками являются невозможность применения при большой длине барабана,
необходимость ручной корректировки положения каретки, при запутывании каната.
Вывод. При изучении конструкций устройств укладки каната на барабан
было установлено, что они имеют ряд существенных недостатков. При запутывании каната оператор вручную производит корректировку положения каретки канатоукладчика. Это влечет за собой непредвиденные перерывы в работе. При
этом оператору приходится покидать свое рабочее место, что создает различные
неудобства и отвлекает оператора установки от рабочего процесса. При проведении спускоподъемных операций происходит изменение рядности намотки, что
ведет к изменению угла наклона каната к горизонту и перегибу каната к диаметру
шкива, что увеличивает нагрузку на опору через шкивы и износ каната Конструкция канатоукладчика имеет дополнительное движение вращения канатоукладчика
относительно оси барабана. Это приводит к дополнительным неисправностям канатоукладчика и усложнению его конструкции.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
1.5 Описание работы установки ЛСГ-40
Ввиду особенности конструкции установку [18] у скважины необходимо
располагать так, чтобы расстояние между осью аутригера и осью скважины составляло 1,5 м, при этом условный перпендикуляр, опущенный через ось скважины на ось барабана лебедки, должен проходить через середину барабана.
В рабочее положение (рисунок 1.7) установка приводится в следующем порядке:
4
1
5
6
3
2
7
1 - мачта; 2 - гидроцилиндр; 3 - расчалка; 4 - кронблок; 5 - прижимной ролик; 6 - ролик для вспомогательной лебедки; 7 - аутригер.
Рисунок 1.7 – Рабочее положение установки
Освобождают крепление грузоподъемной мачты к ее передней опоре; освобождают и распускают расчалки 3; освобождают крепление концов канатов ле-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
бедки 5 и вспомогательной лебедки 6; устанавливают машину на опорные гидроцилиндры (аутригеры) 7; поднимают грузоподъемную мачту 1 в рабочее положение с помощью гидроцилиндров 2.
Компоновка при свабировании изображена на рисунке 1.8. Присоединяют к
рабочему канату скважинное оборудование 3 и спускают в скважину.
2
1
3
1 - установка; 2 - устьевое оборудование; 3 - скважинное оборудование.
Рисунок 1.8 – Схема компоновки оборудования при свабировании
Осуществляют монтаж на устье скважины устьевого оборудования 2. Эта
операция производится вспомогательной лебедкой. После монтажа устьевого
оборудования подсоединяют к нему линию управления устьевым контактным уплотнителем и трубопровод дренажа утечек скважинной среды.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Сваб спускают на необходимую глубину под уровень жидкости в скважине.
Высота столба жидкости над свабом может быть определена по разнице между
весом спущенных инструментов и натяжением каната в начальный момент подъема. При свабировании не следует допускать спуска сваба на глубину, на которой
тяговое усилие лебедки может оказаться недостаточным для подъема находящегося над свабом столба жидкости.
При спуске скорость регулируют по ситуации (если нет каких-либо помех,
рекомендуется производить спуск с наибольшей возможной скоростью; в случае
если имеются препятствия, например, отложения парафина на стенках труб, скорость необходимо снизить до уровня, исключающего возможность разматывания
каната без натяжения). Спуск без натяжения может привести к соскальзыванию
свободного витка через реборду барабана. Регулирование скорости спускаподъема производится как изменением частоты вращения насоса, так и дросселированием жидкости с помощью ГП. Рекомендуемая частота вращения насоса –
1200 об/мин.
Затем осуществляют подъем сваба, контролируя натяжение каната и глубину нахождения сваба. В период излива поднимаемой жидкости из скважины визуально контролируют герметичность устьевого шлюза. При наличие течи из верхней головки устьевого уплотнителя необходимо снижение скорость подъема так,
чтобы давление в полости шлюза было не более 4 МПа. Подъем жидкости прекращают при достижении свабом глубины порядка 25-30 м.
В течение всего периода спуско-подъемных операций работа механизмов и
систем установки контролируется по контрольно-измерительным приборам на
пульте управления. Управление устьевым шлюзом заключается в открытии и закрытии превентора, а также поджатии или освобождении эластичных элементов
контактного уплотнителя.
Во время спуско-подъемных операций натяжение каната контролируется по
счетчику учета длины и усилия на пульте управления лебедкой. Контроль натяжения каната при спуске необходим, чтобы не допустить снижения усилия, действующего на канат, из-за зависания инструментов по различным причинам (раз-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
матывание каната без натяжения может привести к образованию свободного участка на поверхности и скручиванию каната). При подъеме оборудования контроль
натяжения необходим для того, чтобы не допустить перегрузки каната.
Описанный порядок работ при свабировании является ориентировочным,
показывающим методы управления установкой. Работы по освоению скважин,
особенно если ожидаются высокие устьевые давления или какие-либо осложнения, выполняются по планам, разработанным промысловыми службами.
При помощи комплекса можно осуществлять также операции по ремонту
скважин, такие как удаление консистентных осадков с помощью желонок, изоляционные и легкие ловильные работы, шаблонирование нaсосно-компрессорных и
обсадных труб, чистка стенок труб от парафина, спуск печатей и многое другое.
После окончания работ установку приводят в транспортное положение (рисунок 1.9): опускают грузоподъемную мачту в транспортное положение ,с помощью гидроцилиндров и закрепляют на передней опоре; поднимают аутригеры в
транспортное положение. Перед спуском оборудования, имеющего наружный
диаметр, близкий к внутреннему диаметру труб в скважине, обязательно следует
прошаблонировать трубы. Наружный диаметр шаблона должен быть больше наружного диаметра самой крупной детали, а длина – не менее длины наиболее
длинной сборки, не имеющей промежуточных шарниров.
Рисунок 1.9 – Транспортное положение установки
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
После окончания работ оборудование и машина должны быть переведены
на новый объект. На небольшое расстояние (100-200 км) установка транспортируется своим ходом. При дальних перевозках, а также при отсутствии хороших дорог самостоятельное транспортирование нецелесообразно и производиться любым видом транспорта с соблюдения установленных для этих видов правил перевозки грузов. Категория условий транспортирования по группе 7 ГОСТ 15150-98
при транспортировании по суше и группе 9 ГОСТ 15150-98 при морских перевозках.
Вывод. В данном разделе приведены основные виды работ и способы их
выполнения установкой ЛСГ-40.
1.6 Физическая культура на производстве
Во время рабочего процесса производственная физическая культура реализуется в основном через производственную гимнастику, которая в ряде случаев
может включать в себя гимнастические упражнения, а также другие средства физической культуры.
С целью обеспечения эффективности выполнения некоторых профессиональных видов работ для специалистов предприятия могут быть организованы занятия по профессионально-прикладной физической подготовке
Производственная гимнастика является комплексом специальных упражнений, который выполняется в течение производственного процесса, с целью повышение общей и профессиональной работоспособности коллектива предприятия, а
также с целью профилактики и восстановления.
Производственная гимнастика может иметь несколько видов:
1) вводная гимнастика;
2) физкультурная пауза;
3) физкультурная минутка;
4) микропауза активного отдыха.
При создании комплекса упражнений для каждого конкретного работника
необходимо учесть следующие факторы:
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
1) рабочую позу работника, положение его туловища;
2) основные рабочие движения работника, которые могут быть быстрыми
или медленными, однообразными или разнообразными;
3) характер трудовой деятельности, который учитывает нагрузку на органы
чувств, сложность и интенсивность мыслительных процессов, психическую, эмоциональную и нервно-мышечную нагрузку, необходимую точность и повторяемость движений;
4) санитарно-гигиеническое состояние рабочих мест, на которых проводится комплекс занятий;
5) возможные отклонения в здоровье, требующие индивидуального подхода
при составлении комплексов упражнений производственной физической культуры.
Вводная гимнастика проводится в начале рабочего дня и состоит из 5-8 общеразвивающих и специальных упражнений, продолжительность которых составляет 5-7 мин. Главная задача такой гимнастики заключается в том, чтобы активизировать физиологические процессы в тех органах и системах организма, которые играют ведущую роль при выполнении конкретной работы. Это дает возможность легче войти в рабочий ритм, повысить эффективность труда в начале
рабочего дня и снизить отрицательное воздействие резкой нагрузки при включении человека в работу.
Физкультурная пауза проводится с целью обеспечения срочного активного
отдыха, который может предупредить утомление работника, минимизировать
снижение работоспособности в течение рабочего дня. Комплекс состоит из 7-8
упражнений, повторяемых несколько раз в течение 5-10 мин.
При благоприятных условиях физкультурная пауза может быть выполнена
непосредственно на рабочем месте работника. В тех случаях, если это невозможно из-за особенностей производственного процесса (непрерывный производственный процесс, отсутствия должных санитарно-гигиенических условий), выполнение физкультурной паузы невозможно.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Физкультурная минутка является разновидностью малых форм активного
отдыха. Она является индивидуализированным видом кратковременной физкультурной паузы, и проводится с целью локального воздействия на конкретную
группу мышц. Физкультурная минутка включает в себя 2-3 упражнения и проводится в течение 1-2 минуты в ходе производственного процесса. Физкультурная
минутка может проводиться работником в индивидуальном порядке непосредственно на рабочем месте. Их можно выполнять в любых условиях, в том числе таких, при которых не допускается проведение физкультурной паузы.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
2 Конструкторский раздел
Основываясь на выводах аналитического раздела, было решено усовершенствовать конструкцию канатоукладчика. В частности, для удобства корректировки положения каретки при запутывании каната предлагается ввести конструкцию
ручной корректировки из кабины оператора через редуктор и систему карданных
валов. Для исключения вращения укладчика относительно оси барабана предлагается изменить конструкцию каретки, заменив направляющие шкивы, канатоведущими роликами. Такая конструкция так же поможет уменьшить трение между канатом и направляющими и увеличить его износостойкость и срок службы.
При этом обеспечивается повышение эксплуатационных свойств установки,
повышение долговечности канатоукладчика, уменьшение износа каната.
2.1 Общая характеристика усовершенствованной конструкции канатоукладчика
Усовершенствованная конструкция канатоукладчика показана на рисунке
2.1. В конструкции предусмотрена возможность ручной регулировки работы укладчика с поста управления в кабине оператора. Кинематика привода укладчика
такова, что одному обороту барабана соответствует перемещение каретки на величину, равную диаметру каната.
Параллельно барабану лебедки расположен винт 1 с двухсторонней резьбой. Поэтому винту, опираясь на направляющие 2, передвигается каретка 3,
штырь 4, которой скользит по впадине резьбы. На каретке на осях установлены
направляющие ролики 5, между которыми проходит идущий с барабана канат,
улучшающие укладку витков каната.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
5
8
9
6
7
7
3
1
А
А
А -А
5
2
4
1 – ходовой винт; 2 – направляющие; 3 – каретка; 4 – штырь; 5 – ролики, 6 –
цепная звездочка; 7 – конический редуктор; 8 – карданные валы, 9 – рукоятка корректировки.
Рисунок 2.1 – Канатоукладчик
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Винт вращается от вала барабана через цепную передачу 6. Дойдя до края
винта, например по правой резьбе, каретка по переходной канавке переходит на
левую резьбу и начинает передвигаться в обратном направлении.
Конический планетарный редуктор 7 служит и для регулировки работы укладчика. Один из выходных валов редуктора системой карданных валов 8 связан с
рукояткой 9, установленной на посту управления. Вращая рукоятку, оператор непосредственно со своего рабочего места может внести в работу укладчика необходимые коррективы.
2.2 Расчет канатоукладчика
Перемещение каретки по винту в канатоукладчике представляет собой передачу винт-гайка. Передача винт-гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное. Вращение винта осуществляется с помощью звездочки. Основной недостаток этой передачи – низкий КПД В соответствии с этим
передача винт-гайка применяется в механизмах, где необходимо создавать большие усилия и механизмах точных перемещений.
2.2.1 Кинематический расчет канатоукладчика
Исходные данные: передаточное число редуктора ip=2; шаг резьбы винта
р=40 мм; число зубьев ведущей звездочки z1=15.
Кинематика привода укладчика должна быть такова, чтобы одному обороту
барабана соответствовало перемещение каретки на величину, равную шагу навивки каната. Для правильной укладки каната на барабан необходимо обеспечить
требуемый шаг укладки. Укладчик каната работает автоматически, привод укладчика осуществляется от выходного вала барабана через цепную передачу и планетарный конический редуктор
Шаг навивки каната должен быть таким, чтобы предотвратить трение между витками уложенного каната, и обеспечивать наибольшую канатоемкость ба-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
рабана. Таким образом, шаг навивки определяется в зависимости от выбора ведомой звездочки цепной передачи.
t=40
i= 2
z= 1 5
t=15,875
Рисунок 2.2 – Схема для кинематического расчета канатоукладчика
Шаг навивки каната на барабан определяется (по рекомендации [4]) по
формуле:
t
p
i  i p ,мм
(2.1)
где р – шаг резьбы винта, мм;
i – передаточное отношение цепной передачи;
iр – передаточное отношение конического редуктора.
Передаточное отношение цепной передачи определяется (по рекомендации
[8]) по формуле:
i  n1 / n2  z2 / z1 ,
(2.2)
где n1 и n2 – частота вращения ведущей и ведомой звездочек соответственно, об/мин;
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
z1 и z2 – число зубьев ведущей и ведомой звездочек соответственно.
Тогда подставив формулу (2.2 ) в (2.1):
t
z1  p
z 2  i p ,мм
(2.3)
Принимаемое число зубьев ведомой звездочки z2=23. Подставив значения в
формулу, получается:
t
15  40
 13,04 мм
23  2
Таким образом, при диаметре каната 12,5 мм, шаг навивки 13,04.
2.2.2 Расчет на прочность
Схема для расчета прочности и износостойкости винта изображена на рисунке 2.3.
Расчет винта канатоукладчика ведется по методике расчета ходовых винтов
согласно рекомендациям [3].
Исходные данные. Тяговое усилие Q=1000 Н; ход винтовой линии S= 0,75
м; наружный d=0,055 м, средний d2=0,047 м и внутренний d1=0,039 м диаметры
винта, число заходов резьбы z=18, длина гайки (штыря) l=0,008 м, предел текучести материала винта σТ=520 МПа (определяется по таблице 15 [2]).
Q
750
d1 =38
d=55
d2 =47
l=8
S=40
Рисунок 2.3 – Схема для расчета на прочность и износостойкость
винта
Угол подъема винтовой линии резьбы:
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
tg 
S
d 2 ,
(2.4)
где S – ход винтовой линии, м;
d2 – средний диаметр винта.
Подставив значения в формулу (3.4) получается:
tg 
0,75
 5,08
3,14  0,47
КПД передачи определяется по формуле:

tg
tg     ,
(2.5)
где φ – коэффициент, учитывающий потери мощности на трение в опорах и
в передаче из-за неточности нарезания резьбы (по рекомендациям [10]),
φ=0,8...0,95;
ρ – угол трения, при малых скоростях скольжения по рекомендациям [2], ρ ≈
6…8°.
Подставив значения в формулу (2.5), получается:

5,08  0,9
 0,32  32 0 0
14,3
Допускаемое напряжение в материале винта:
 в    Т
3... 3,5 , МПа
(2.6)
где σТ – предел текучести материала винта, МПа.
Подставив значение в формулу (2.6), получается:
 в   520  148,6 ,МПа
3,5
Расчетная площадь сечения винта:
F  0,785d12 , м2
где d1 – внутренний диаметр винта, м.
Подставив значения в формулу (2.7), получается:
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
(2.7)
F  0,785  0,0392  1,2  103 ,м2
Приведенное напряжение винта:
 пр
 S
1  1,6
 d
1

Q

F




2
,МПа
(2.8)
Подставив значения в формулу, получается:
 пр
0,75


1  1,6

0
,
32

0
,
039


1000

1,2  103
2
 63,35
,МПа
При допускаемом напряжении при растяжении материала винта [σр]=270
 
МПа выполняется условие:  пр   р .
2.2.3 Расчет на износостойкость
Рабочая высота витка резьбы
t2 
d  d1
,м
2
(2.9)
где d – наружный диаметр винта, м.
Подставив значения в формулу (2.9), получается:
t2 
0,055  0,039
 0,008 ,м
2
Среднее давление на рабочих поверхностях резьбы
q
1
QS
 lzd2t 2 , МПа
где z – число заходов резьбы винта.
Подставив значения в формулу (2.10), получается:
q
1
1000 0,75

 4,4МПа
3,14 0,00818  0,047  0,008
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
(2.10)
2.3 Расчет на устойчивость
Схема для расчета на устойчивость винта изображена на рисунке 2.4.
Исходные данные: диаметр левой опоры винта dIоп=0,025 м, диаметр правой
опоры винта dIIоп=0,025 м, длина левой опоры винта lIоп=0,011 м, длина правой
опоры винта lIIоп=0,011 м, модуль упругости материала винта (определяется по
таблице 10 [2]) E=2,1∙106 Н/м2.
d опI =I 25
d опI =25
Q
I I
l оп =11
l оI п =11
l=455,5
Рисунок 2.4 – Схема для расчета на устойчивость винта
Расчетный момент инерции поперечного сечения винта:

d
J расч  0,01
2
...
3

d1

 4

d1 , м4

(2.11)
Подставив значения в формулу, получается:
0,055 

J расч  0,01 2...3
0,0394  8,16  10 4 , м4
0,039 

Характеристика левой опоры винта:

'
оп
'оп 
'
lоп
 ' ,
d оп
0,011
 0,44
0,025
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
(2.12)
Характеристика правой опоры винта:

"
оп
"оп 
"
lоп
 " ,
d оп
(2.13)
0,011
 0,44
0,025
Расчетный запас устойчивости:
nу  m
EJ расч
Ql 2
,
(2.14)
где m – коэффициент, учитывающий опоры закрепления (определяется по
таблице 2 [3]) m=10.
Подставив значения в формулу (2.14), получается:
2,1  106  8,16  104
n у  10 
 3,04
1000  0,752
Рекомендуемый [3] коэффициент устойчивости для вертикальных ходовых
винтов составляет nу = 3,5…4.
2.4 Проверочный расчет
2.4.1 Кинематический расчет лебедки скорости подъема груза
Исходные данные: диаметр барабана D=0,3 м; передаточные отношения коробки передач (определяются по технической характеристике КПП) iкпп=7,44;
4,10; 2,29; 1,47; 1,0; 7,09; передаточное число редуктора (определяется из технической характеристики редуктора) iр=4,11.
Расчет проводится на первой передаче коробки переключения передач.
Расчет числа оборотов на выходном валу КПП:
n2  n1 / i , об/мин
(2.15)
где n1 – число оборотов на входном валу КПП (принимается по технической характеристике гидромотора) n1=1200 об/мин;
i – передаточное отношение КПП на первой передаче.
Подставив значения в формулу (2.15), получается:
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
n2  1200/ 7,44  161,29 , об/мин
Передаточное отношение цепной передачи:
i  n1 / n2  z2 / z1 ,
(2.16)
Выразив из формулы частоту вращения ведомой звездочки n2 ,получается:
n2  (n1 z1 ) / z 2 , об/мин
(2.17)
Подставив значения в формулу (3.17), получается:
n2  (161,29 15 ) / 30  80,65 , об/мин
Частота вращения барабана определяется по формуле:
n2  nц / i р , об/мин
(2.18)
где iр – передаточное число редуктора;
nц – частота вращения ведомой звездочки.
Подставив значения в формулу (2.18), получается:
n2  80,65 / 4,11  19,62 , об/мин
Угловая скорость вращения барабана (по рекомендации [8]) определяется
по формуле:
  n / 30 ,с-1
(2.19)
где n – частота вращения барабана, об/мин.
Подставив значения в формулу (2.19), получается:
  3,14  19,62 / 30  2,05 с-1
Скорость подъема (по рекомендации [8]) определяется по формуле:
v    D / 2 , м/с
(2.20)
где D – диаметр барабана, м.
Подставив значения в формулу (2.20), получается:
v  2,05  0,3 / 2  0,31 , м/с
Результаты расчета на остальных передачах приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Расчетные значения
Передачи
Параметры
1
2
3
4
5
з.х.
7,44
4,10
2,29
1,47
1,0
7,09
nвых, об/мин
161,29
292,68
524,02
816,33
1200
169,25
nв.зв, об/мин
80,65
146,34
262,01
408,17
600
84,625
n,бар, об/мин
19,62
35,61
63,75
99,31
146
20,59
ω, с-1
2,05
3,73
6,67
10,39
15,28
2,15
υ, м/с
0,31
0,56
1
1,56
2,29
0,32
iкпп
2.4.2 Расчет каната
В грузоподъемных машинах применяются преимущественно канаты двойной свивки: проволоки свиваются в пряди вокруг центральной проволоки, а затем
пряди свиваются в канат вокруг сердечника. Число проволок в пряди и число прядей в канате может быть различно. В грузоподъемных машинах применяют главным образом шестипрядные канаты с числом проволок в пряди 19 и 37. При этом
получается наиболее рациональное соотношение диаметра прядей и диаметра
центрального сердечника и хорошо используется поперечное сечение каната при
достаточной его гибкости.
Для повышения долговечности и надежности каната должны быть исключены возможность спадания их с блоков и барабанов, смещение за установленные
габариты и перетирание их вследствие соприкосновения с элементами конструкции или с другими канатами.
Преждевременный износ канатов и их повреждения могут происходить в
результате неправильного выбора конструкции каната, типа и направления свивки, неправильной навивки на барабан, неправильного соотношения диаметров каната и барабана или блока.
Для увеличения долговечности каната следует уменьшать число направляющих блоков и по возможности избегать перегибов каната в противоположном
направлении. С увеличением диаметра блока и барабана изгибающие и контакт-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
ные напряжения, и сдвиг прядей уменьшается, а это приводит к снижению контактных напряжений и силы трения между прядями. Однако необходимость применения барабанов больших диаметров приводит к увеличению передаточного
числа редуктора и общей массы машины.
Многочисленные исследования позволили выявить основные факторы, определяющие предельное число перегибов каната до разрушения проволок. Этими
факторами являются максимальное натяжение каната и отношение блока или барабана к диаметру каната, определяющие напряжение изгиба проволок. В зависимости от этих факторов проводится проверка прочности и долговечности каната в
соответствии с требованиями международного стандарта ИСО 4308, принятого за
основу при разработке норм Госгортехнадзора России. В соответствии с этими
нормами канат (по рекомендации) проверяется по формуле:
S max Z p  S разр ,
(2.21)
где, Smax – максимальная рабочая нагрузка ветви каната, определяемая при
подъеме груза с учетом потерь на блоках, но без учета динамической нагрузки,
кН;
Zp – коэффициент использования каната (коэффициент запаса прочности);
(определяется по таблице [1] для режима работы 4М) Z p  4,0
Sразр – разрывная нагрузка каната в целом, кН.
На установке используется канат 12,5 Г-В-Н-ЛК-180 ГОСТ 3081-69. Г – грузовой, В – высшей марки, Н – нераскручивающийся, ЛК – линейного касания.
Конструкция каната ЛК 6×19+7×7. Длина каната L=3000 м.
Разрывная нагрузка каната определяется по таблице [2] Sразр=180 кН
Подставляя значения в формулу (2.21), получается:
160  180
2.4.3 Расчет барабана
Исходные данные: диаметр каната d=12,5 мм, толщина стенки барабана
δ=0,025 м.
Расчетная схема для расчета барабана изображена на рисунке 2.5.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Барабаны для многослойной навивки каната на барабан применяют при
очень большой длине навиваемого каната. Они могут иметь гладкую поверхность
или поверхность с винтовой канавкой. С обеих сторон барабан имеет борта (реборды), выступающие над верхним слоем уложенного каната не менее чем на два
его диаметра.
При навивке в нижнем слое каната возникают высокие контактные напряжения не только от растягивающих сил, но и от давления вышерасположенных
слоев. Кроме того, при наматывании каната на гладкий барабан происходит трение между соседними витками. Все это вызывает повышенный износ каната и сокращает срок его службы.
D=300
D1 =250

=25
H=350
l=762
Рисунок 2.5 – Схема для расчета барабана
При многослойной навивке каната первый слой ложится по винтовой линии. Каждый последующий слой имеет противоположное положение навивки.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Стенки барабана испытывают сложное напряжение сжатия, кручения и изгиба. В барабанах длиной менее трех диаметров напряжение от кручения и изгиба
не превышают обычно 10 – 15% от напряжения сжатия. Поэтому в таком случае
стенку барабана рассчитывают только на сжатие.
Напряжение сжатия в стенке барабана определяют по теории напряженного
состояния кольца, нагруженного равномерно распределенным по его внешней поверхности давлением.
Расчет барабана проводится по рекомендации [1]. Наибольшее напряжение
возникает на внутренней поверхности кольца:
 сж
D2
 2p  2
  сж  ,
D  D12
(2.22)
где D – наружный диаметр барабана, м;
D1 – внутренний диаметр барабана, м:
D1=D - 2δ, м
(2.23)
где δ – толщина стенки барабана, м;
D1=0,3 – 2∙0,025=0,25,м
р – распределенная нагрузка, Н/м;
[σсж] – допускаемое напряжение определяемое по табл. 27 [1], в зависимости
от режима работы и материала барабана.
р=2S/(Dt), МПа
(2.24)
t – шаг навивки каната.
Подставив значения в формулу (2.24), получается:
р=2∙40∙103/(0,3∙0,013)=20,5 МПа
Подставив значения в формулу (3.22), получается:
 сж
0,32
 20,5 
 67,1МПа  130МПа
0,32  0,252
При расчете барабана, надо учитывать, что стенка барабана, нагруженная
радиальным давлением от витков каната, может потерять устойчивость. При рас-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
чете на устойчивость запас устойчивости цилиндрической стенки барабана принимают из условия:
n
 кр
 n ,
 сж
(2.25)
где [n] – рекомендуемый запас устойчивости: [n]=1,7 для стальных барабанов и [n]=2,0 для чугунных барабанов;
σкр – критическое напряжение в цилиндрической стенке, МПа:
 кр  0,92Ебар

2
D , МПа
l
(2.26)
где Ебар – модуль упругости материала стенки барабана, МПа;(по рекомендациям [1]) для стальных барабанов Ебар =2,1∙105, для чугунных барабанов Ебар
=105;
l – расстояние между торцевыми стенками,;
ψ – коэффициент, учитывающий влияние деформации стенки барабана и
каната, который находится по формуле:

Е А
  1  кан кан
Ебарt





-1/2
,
(2.27)
где Екан – Модуль упругости стальных канатов, МПа: для шестипрядных канатов с металлическим сердечником (по рекомендации [1]) Екан=1,1∙105;
Акан – площадь сечения всех проволок каната (определяется по таблице [2]),
Акан =0,71 м2.
Подставив значения в формулу (2.27), получается:


1,1  105  0,71

  1 
5

2
,
1

10

0
,
025

0
,
013


-1/2
 0,947
Подставив полученные значения в формулу (3.26), получается:
 кр  0,92  2,1 105
0,025
0,762
2  0,025
 259
0,3
Подставив значения в формулу (2.25), получается:
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
n
259
 4,08  n
0,947  67,1
Канатоемкость барабана при многослойной навивке определяется по формуле:
L    i  z  D 2  d z  1 , м
(2.28)
где D2 – диаметр первого слоя по центру каната, м;
i – число витков в каждом слое навивки;
z – число слоев.
Подставив значения в формулу (2.28), получается:
L  3,14  58  26  0,3125 0,012526  1  2959,45  3000м
2.4.4 Расчет канатоведущего блока
Профиль ручья блока должен быть таким, чтобы канат беспрепятственно
входил и выходил из него, а также, чтобы канат соприкасался с ручьем по возможно большей площади.
Размеры профиля ручья (рисунок 2.6) должны соответствовать размерам,
указанным в ОСТ 24.191.05 – 82.
55
±1
d
Н
r
R
Рисунок 3.6 – Схема для расчета канатоведущего блока
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
При этом размеры ручья (по рекомендациям [1])определяются по соотношениям:
R=(0,53…0,56)d, мм
(2.29)
где d – диаметр каната, мм.
R=(0,53…0,56)∙12,5=6,625…7 мм, принимаем R=7 мм.
Н=(1,4…1,9)d, мм
(2.30)
Н= (1,4…1,9)∙12,5=17,5…23,75 мм, принимаем Н=20мм.
r =0,2d, мм
(2.31)
r =0,2∙12,5=2,5 мм
α = 55°±1
При соблюдении этих условий канат может отклоняться от плоскости симметрии ручья блока на угол не более 6°. Все блоки рекомендуется устанавливать
на подшипниках качения.
2.4.5 Расчет тормоза
Исходные данные. Диаметр тормозного шкива D=0,84 м, угол обхвата тормозного шкива лентой α=0,175 рад, тормозной момент, развиваемый тормозом
МТ=2500 Н∙м, ширина тормозной ленты В=0,1 м.
Расчет проводится согласно рекомендациям [1]
В ленточных тормозах тормозной момент создается в результате трения
фрикционного материала, прикрепленного к гибкой стальной ленте, по поверхности цилиндрического тормозного шкива. При практических расчетах ленточных тормозов обычно используют зависимости Эйлера для гибкой нити, позволяющие установить соотношения между максимальным и минимальным натяжениями концов ленты (рисунок 2.7).
Максимальное натяжение определяется по формуле:


T  P  e f  / e f   1 , Н
где Р – окружная сила, Н;
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
(2.32)
f- коэффициент трения между шкивом и фрикционным материалом (определяется по таблице [2]), f=1,65;
α – угол обхвата тормозного шкива лентой, рад.
p


1
pmax
pmin
2R
=
D
T
t
Рисунок 2.7 – Схема действия сил в ленточном тормозе
Минимальное натяжение определяется по формуле:


t  P / e f   1 , Н
(2.33)
Подставив значения в формулы (3.32) и (3.33), получается:


T  6  e1, 650,175 / e1, 650,175  1  23800Н


t  6  103 / e1, 650,175  1  17800Н
Окружная сила:
P  2  MT / D , Н
где МТ – тормозной момент, развиваемый тормозом, Н∙м;
D – диаметр тормозного шкива, м.
P  2  2500/ 0,84  6000Н
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
(2.34)
В приведенных выше зависимостям Эйлера предполагается, что нить является однородным, абсолютно гибким и невесомым телом и что на всем протяжении прилегания нити к цилиндру обеспечен плотный контакт.
Давление между лентой и шкивом (см. рис.) определяется по формуле:
р
2S
 pmine f  ,
BD
(2.35)
где S – значение натяжения ленты, изменяющееся от минимального до максимального натяжения при изменении угла α1 от 0 до α, Н;
рmin – минимальное давление, МПа.
Из формулы следует, что:
рmax 
2T
  p ,
BD
(2.36)
2t
,
BD
(2.37)
p min 
Подставив значения в формулы (2.36) и (2.37), получается:
рmax 
2  23800
 0,57 106 Па  0,6 МПа
0,1  0,84
pmin 
2  17800
 0,42  106 Па
0,1  0,84
Вывод. Предложено усовершенствование конструкции канатоукладчика установки ЛСГ-40. Проведены расчеты канатоукладчика: кинематический расчет
(обеспечен шаг навивки каната на барабан 13 мм); расчет винта на прочность
(приведенное напряжение винта [σпр] = 270 МПа выполняется условие
 пр   в  ,
допускаемое напряжение в материале винта, [σв] = 148,6
МПа);расчет винта на износостойкость (среднее давление на рабочих поверхностях резьбы q=4,4∙МПа); расчет винта на устойчивость (коэффициент устойчивости nу = 3,04). Также проведены проверочные расчеты: кинематический расчет
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
лебедки; расчет каната; расчет барабана; расчет канатоведущего блока, расчет
тормоза. Все значения соответствуют рекомендуемым условиям.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
3 Раздел безопасность жизнедеятельности
3.1 Общие требования по обеспечению безопасной эксплуатации установки
Конструкция установки соответствует требованиям «Правил безопасности в
нефтяной и газовой промышленности» РД 08-200-98, утвержденных постановлением Госгортехнадзора России от 9 апреля 1998 года № 24, и обеспечивает безопасность работы обслуживающего персонала.
К работе на установке допускаются лица, имеющие соответствующую квалификацию и хорошо изучившие технику и технологию работ на скважине, конструкцию установки, настоящую инструкцию, сдавшие соответствующие квалификационные экзамены и получившие установленной формы допуск к работе.
Крепление составных частей установки должно быть надѐжным и исключать самоотвинчивание крепѐжных деталей в процессе работы и при передвижении.
Кабина оператора оборудована плафонами с автономным включением. Освещѐнность на рабочем месте оператора составляет не менее 50 лк.
Окна в кабине оператора изготовлены из стекла 3-5-1 ГОСТ 5727-97 и соответствуют требованиям Правил ЕЭК ООН №43.
Уровень звукового давления в кабине оператора не превышает - 80 дБА.
Уровень вибрации на рабочем месте оператора не превышает - 92 дБ.
Провода электрооборудования установки соответствуют требованиям ГОСТ
23544-89, проводам и жгутам, применяемым для электропроводки в автомобилях,
надѐжно закреплены и изолированы от металлических частей. Величина сопротивления изоляции не менее 20 МОм в нормальных климатических условиях.
Установка оборудована лестницей для подъѐма обслуживающего персонала
в кабину оператора и на площадку.
Цепные передачи установки ограждены быстросъемными кожухами.
Скорость передвижения установки по грунтовым дорогам должна быть не
более 40 км/час.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Конструкция установки не предусматривает изменение рулевого управления, ходовой части, тормозной системы, световой сигнализации и другого оборудования базового транспортного средства.
При производстве работ на скважинах, где имеется опасность газопроявления, установку необходимо располагать с наветренной стороны.
Перевозка обслуживающего персонала в кабине оператора допускается в
исключительных случаях при условии оборудования кабины ремнями безопасности. Число перевозимых в кабине людей – не более 2.
Нахождение посторонних в кабине оператора при спуске и подъеме мачты,
а также нахождение персонала на платформе во время скважинных работ не допускается.
При свабировании скважин с ожидаемым избыточным давлением на устье
двигатель шасси не должен выключаться до извлечения из скважины спущенного
оборудования.
При переездах электропитание установки должно быть отключено.
Скважины, на которых высота буферной задвижки не допускает проведение
работ по монтажу устьевого шлюза и ручного управления превентором с уровня
земли, должны быть оборудованы рабочими площадками.
Запрещается производить работы с канатом без рукавиц и касок.
Установка укомплектована огнетушителем типа ОУ-5.
Установка оборудована системой искротушения..
При возникновении пожара на устье или открытого выброса среды необходимо остановить и затормозить лебедку ручным тормозом, выключить двигатель
и в возможно короткий срок поставить в известность о случившемся ответственных работников промысла.
3.2 Дополнительные требования к обеспечению безопасности при эксплуатации
Эксплуатация установки запрещается:
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
при загоревшихся контрольных лампочках температуры воды в системе охлаждения и давления масла в системе смазки двигателя;
при утечках из гидросистемы рабочей жидкости;
при неисправностях в механизме лебедки и гидросистеме.
При проведении работ необходимо постоянно контролировать глубину
спуска и натяжение каната по приборам на пульте управления. При появлении
признаков проявления скважины в процессе свабирования, например, ослаблении
натяжения каната с находящимся в скважине оборудованием, необходимо немедленно переключить лебедку на подъем и начать подъем с максимально возможной
скоростью. Скорость подъема, обеспечиваемая лебедой, позволяет опередить поток скважинной среды, если подъем начат без промедления. После ввода поднимаемого оборудования в шлюз буферная задвижка и превентор должны быть перекрыты, устьевое оборудование и установка демонтированы.
Все работы по устранению неисправностей, возникших при работе на скважине, должны проводиться только после выключения установки, закрытия устья
скважины превентором и буферной задвижкой и снижения натяжения каната до
величины, не превышающей веса спущенного оборудования и каната.
3.3 Требования экологической безопасности
Так как установка ЛСГ-40 предназначена для работ в нефтяной и газовой
промышленности, то для обеспечения экологической безопасности необходимо
соблюдать герметичность устьевого оборудования, чтобы не произошла утечка.
Так же необходим контроль выбросов в окружающую среду углекислого газа и
утечек смазочных материалов и гидравлической жидкости из гидросистемы.
3.4 Определение условий уменьшения влияния наиболее опасных факторов
3.4.1 Устойчивость установки ЛСГ-40
Установка испытывает действия многих сил: массы установки, массы груза,
силы давления ветра. Часть перечисленных сил, в первую очередь масса подни-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
маемого груза, являются опрокидывающими. Другая часть сил противодействует
опрокидывающим силам; к таким восстанавливающим силам относится масса установки. Остальные силы в зависимости от условий работы могут быть опрокидывающими и восстанавливающими.
Эффект от действия той или иной силы зависит не только от ее числового
значения, но и от точки приложения. Чем дальше находится сила от ребра опрокидывания, тем больше увеличивается эффект от действия силы. Величина произведения опрокидывающей силы на расстояние ее от грани опрокидывания, т. е. на
плечо, называется опрокидывающим моментом, а величина произведения восстанавливающей силы на плечо – восстанавливающим моментом. Отсюда видно, что
угол наклона, влияющий на величину перемещения точки приложения действующей силы, также может увеличивать или уменьшать эффект от действия той
или иной силы.
Обязательным условием, обеспечивающим устойчивость, является превышение суммы моментов восстанавливающих сил над суммой моментов опрокидывающих сил относительно ребра опрокидывания.
Под устойчивостью установки можно понимать ее способность противодействовать опрокидывающим моментам. Необходимо различать грузовую и собственную устойчивость. Грузовая устойчивость – это способность противодействовать опрокидывающим моментам, создаваемым весом груза, ветровой нагрузкой рабочего состояния. Собственная устойчивость – это способность без наличия
груза противодействовать опрокидывающим моментам, создаваемым ветровой
нагрузкой нерабочего состояния.
Отношение суммы моментов восстанавливающих сил к сумме моментов
опрокидывающих сил называется коэффициентом устойчивости К, согласно рекомендациям [5] определяется по формуле:
К 
Мв
Мо ,
где Мв, М0 – восстанавливающие и опрокидывающие моменты, Н∙м.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
(3.1)
h
W1
h1
p

G

b
c
Рисунок 3.1 – Схема для расчета грузовой устойчивости установки
W
p2
h1

G
a
Рисунок 3.2 – Схема для расчета собственной устойчивости установки
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
В любых неблагоприятных условиях, как в рабочем, так и в нерабочем состоянии должна быть обеспечена устойчивость установки. При определении устойчивости ветер и уклон пути в расчетах всегда рассматриваются как факторы,
неблагоприятные для устойчивости установки.
Степень устойчивости в рабочем состоянии определяется коэффициентом
грузовой устойчивости; степень устойчивости без рабочего груза (в нерабочем состоянии) определяется коэффициентом собственной устойчивости.
Числовое значение коэффициента грузовой устойчивости определяется по
формуле:
К1 
Gg b  cos  h  sin  
 1,15 ,
Qg  c  W  p  W1  p1
(3.2)
где G – масса установки, кг;
Q – масса наибольшего груза, кг;
W – сила давления ветра, действующего параллельно плоскости, на
которой расположена установка, на подветренную площадь установки, Н;
W1 – сила давления ветра, действующего параллельно плоскости на
которой расположена установка на подветренную площадь мачты, Н;
h – расстояние от центра тяжести установки до плоскости проходящей
через точки опорного контура, м;
b – расстояние от центра тяжести установки до ребра опрокидывания,
м;
с – расстояние от центра тяжести подвешенного наибольшего груза до
ребра опрокидывания, м;
р и р1 – расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного
контура до центра приложения ветровой нагрузки, м;
α – угол наклона установки (угол пути), град;
g – ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2.
Числовое значение коэффициента собственной устойчивости определяется
по формуле:
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
К2 
где
Gg a  cos  h  sin  
 1,15 ,
W  p  W1  p1
(3.3)
а – расстояние от центра тяжести установки до ребра опрокидывания,
м.
Согласно рекомендациям [16] cила давления ветра рассчитывается по формуле:
W  рв Fн , Н
где
(3.4)
Рв – удельное давление ветра на наветренную поверхность в данной
зоне высоты, Н/м2;
Fн – расчетная наветренная поверхность (нетто) конструкции, м2;
Наветренную площадь согласно рекомендациям [16], приближенно можно
принимать:
Fн  k c Fб , м2
где
(3.5)
kс – коэффициент сплошности, находящийся в пределах 0,2 – 0,6 для
решетчатых ферм из прямоугольных профилей, для сплошных конструкций kс=1.
Fб – площадь (брутто) передней со стороны ветра грани конструкции,
ограниченной ее контуром, м2.
Подставив значения в формулу (3.5), получается,
для кабины:
Fн  1 9,69  9,69м2
для мачты:
Fн  0,4  6,48  2,6 м 2
Удельное давление ветра для рабочего и нерабочего состояния согласно
[16], определяется по формуле:
рв  q0 nc , Н/м2
где
(3.6)
q0 – скорость напора ветра (независимо от района принимается рав-
ным q0=150 Н/м2);
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
n – поправочный коэффициент, учитывающий возрастание скоростного напора в зависимости от высоты над поверхностью земли (при высоте до 10м,
n=1);
с – аэродинамический коэффициент (согласно [16], принимается
с=1,2);
β – коэффициент динамичности, учитывающий пульсирующий характер ветрового давления (согласно рекомендациям [16], принимается β=1,25);
γ – коэффициент перегрузки, (согласно [16], принимается γ =1,1).
Подставив значения в формулу (5.6), получается:
рв  150 11,2 1,25 1,1  247,5Н / м 2
Подставив значения в формулу (3.4), получается:
W  247,5  9,69  2398,28Н
W1  247,5  2,6  643,5Н
Значения массы установки, массы наибольшего поднимаемого груза, угол
наклона и размеры определяются из технической характеристики установки и
чертежей.
Подставив значения в выражения (3.2) и (3.3), получается:




18575 4,05  cos 300  2,05  sin 300
К1 
 3,4
40001,5  643,5  4,1  2398,28  2,05
18,575 3,75  cos300  2,05  sin 300
К2 
 5,45
643,5  4,1  2398,28  2,05
Полученные значения К1 и К2 соответствуют условиям (3.2) и (33). Установка имеет большой запас грузовой и собственной устойчивости.
3.4.2 Эргономический анализ рабочего места оператора
Эргономический анализ рабочего места оператора производится по рекомендациям [14].
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Определение реальные затраты времени оператора на операцию корректировки положения каретки канатоукладчика, для выявления непродуктивных затрат.
Для этого операция делится на микроэлементы и определяется продолжительность основных и лишних микроэлементов. Для определения коэффициента
эргономичности базовой машины заполняем таблицу 3.1, для усовершенствованной – таблицу 3.2.
Таблица 3.1
Продолжительность микроэлементов, их индексация базовая
Наименование приема, микроэлемента
1
Индексация микроэлементов
основные, лишние, Продолжиn
m
тельность,
с
2
3
4
Операция: корректировка положения каретки канатоукладчика
Общее количество шагов N=2
Остановить подъем или спуск лебедки:
- протянуть руку на расстояние 200 мм
26
-
0,26
- нажать кнопку
72
-
0,72
ретки:
-
180
1,8
- встать
-
134
1,34
- повернуться на 90
-
100
3,0
- сделать 3 шага
-
134
1,34
- повернуться на 90
-
100
5,0
- сделать 5 шагов
-
134
1,34
- повернуться на 90
-
35
0,35
- протянуть руку на 350 мм
-
21
0,21
- переместить каретку
-
134
1,34
- повернуться на 90
-
100
5,0
Произвести корректировку положения ка-
- сделать 5 шагов
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Продолжение таблицы 3.1
- повернуться на 90
-
134
1,34
- сделать 3 шага
-
100
3,0
- повернуться на 90
-
134
1,34
- сесть
-
140
1,4
- протянуть руку на расстояние 200 мм
26
-
0,26
- нажать кнопку
72
-
0,72
Включить подъем или спуск лебедки:
Коэффициент эргономичности определяется по формуле:
Кэ 
То
1,
То  Т л
(3.7)
где Т0 – затраты времени на выполнение основных движений и перемещений, с;
Тл – затраты времени на выполнение лишних движений и перемещений, с.
Подставив значения в формулу (4.7), получается для базовой машины:
К э1 
1,96
 0,07
1,96  27,78
Подставив значения в формулу (4.7), получается для усовершенствованной
машины:
К э2 
1,96
 0,71
1,96  0,8
Сравнительный анализ показал, что усовершенствование конструкции канатоукладчика приводит к значительному повышению коэффициента эргономичности.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Таблица 3.2
Продолжительность микроэлементов, их индексация усовершенствованная
Наименование приема, микроэлемента
Индексация микроэлементов
основные, лишние,
n
m
Продолжительность,
с
Остановить подъем или спуск лебедки:
- протянуть руку на расстояние 200 мм
26
-
0,26
- нажать кнопку
72
-
0,72
ретки:
-
35
0,35
- протянуть руку на расстояние 200 мм
-
45
0,45
Включить подъем или спуск лебедки:
26
-
0,26
- протянуть руку на расстояние 200 мм
72
-
0,72
Произвести корректировку положения ка-
- повернуть рукоятку
- нажать кнопку
Вывод. Изучены основные и дополнительные требования по обеспечению
безопасности жизнедеятельности, а также требования экологической безопасности. Рассчитаны коэффициенты грузовой и собственной устойчивости установки
К1 = 3,4 и К2.= 5,54, они соответствуют условиям обеспечения устойчивости.
Произведен эргономический анализ, коэффициент эргономичности базовой машины Кэ1=0,07 и усовершенствованной Кэ2=0,71.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
4 Организационно-экономический раздел
В организационно-экономическом разделе дипломного проекта на основе
расчетов затрат на проектирование, изготовление и эксплуатацию изделия делается вывод об экономической целесообразности внедрения его в производство.
Техническая подготовка производства изделия представляет собой комплекс
технических мероприятий, связанных с освоением новых и совершенствованием
ранее выпускаемых изделий.
Техническая подготовка производства изделия делится на конструкторскую и
технологическую.
4.1 Общие сведения о разрабатываемом изделии
Исходные данные для проектирования:
Общая масса изделия, кг –
300
Группа новизны конструкции –
Б
Группа конструктивной сложности –
II
Производство изделия (тип) –
мелкосерийное
Планируемый годовой объем производства изделия, шт. –
10
Таблица 4.1 — Состав деталей разрабатываемого изделия.
Вид деталей
Количество
наименований
деталей
Оригинальные
5
7
Заимствованные (унифицированные)
4
6
Покупные простого типа (с крепежом)
10
10
Покупные сложного типа
4
4
4.2 Конструкторская подготовка производства
Трудоемкость конструкторской подготовки производства включает затраты
времени на разработку:
технического задания;
рабочей документации.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
4.2.1 Затраты времени на разработку технического задания
Эти затраты времени определяются в зависимости от группы новизны и конструктивной сложности изделия и составляют – 119,5 нч.
Время на согласование и утверждение технического задания принимаем равным 80 часов.
Затраты времени на разработку, согласование и утверждение технического
задания составляют: Ттз = 119,5 + 80 = 199,5 нч.
4.2.2 Затраты времени на разработку рабочей документации
Эти затраты определяются в зависимости от группы новизны, конструктивной сложности изделия и количества листов фактического формата.
Время на согласование и утверждение рабочего проекта — 15% от суммы
этих затрат.
Расчет трудоемкости разработки рабочей документации сводим в таблицу 4.2.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Таблица 4.2 — Трудоемкость разработки рабочей документации
Наименование
документа
Норма
Формат, времени,
нч.
указанный
в таблице
10
Фактический
формат
Поправочный коэффициент
Количе- Фактиство
ческая
листов
трудофактического емкость,
формата
нч.
1
2
3
4
5
6
7
Чертеж общего
вида
Сборочный
чертеж
А1
29,5
А1
1,00
1
29,5
А1
15,8
А1
А3
1,00
0,31
1
2
15,8
9,8
Габаритный
чертеж
Упаковочный
чертеж
Чертеж детали
А1
9,4
А1
1,00
1
9,4
А1
10,0
А1
1,00
1
10,00
А4
1,2
А3
А4
1,8
1,00
3
2
6,48
2,4
Гидравлическая
схема
Кинематическая
схема
Спецификация
А2
24,8
А2
1,00
1
24,8
А2
26,7
А2
1,00
1
26,7
А4
0,8
А4
1,00
7
5,6
Ведомость покупных изделий
Программа и
методика испытаний
Технические
условия
Пояснительная
записка
Расчеты
А4
0,9
А3
1,8
3
4,86
А4
3,6
А4
1,00
3
10,80
А4
3,1
А4
1,00
2
6,2
А4
1,00
А4
1,00
30
30,0
А4
2,8
А4
1,00
42
117,6
Аннотация
А4
2,6
А4
1,00
1
2,6
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Окончание таблицы 4.2
1
2
3
4
5
6
7
Техническое
описание и инструкция по
эксплуатации
А4
3,5
А4
1,00
7
24,5
Нормоконтроль
текстовой документации
А4
0,2
А4
А3
1,00
1,80
92
3
18,4
1,08
Нормоконтроль
чертежей
А4
0,2
А1
А2
А3
А4
5,80
3,24
1,80
1,00
4
2
5
2
4,64
1,30
1,80
0,4
Технологический
контроль чертежей
А4
0,2
А1
А2
А3
А4
5,80
3,24
1,80
1,00
4
2
5
2
4,64
1,30
1,80
0,4
Копировальные
Работы
А4
0,1
А1
А2
А3
А4
5,80
3,24
1,80
1,00
4
2
8
94
2,32
0,65
1,44
9,4
Итого:
0,65*386,61 = 251,3
Согласование и
утверждение
рабочей документации
37,70
Всего:
289
Примечание – трудоемкость разработки чертежа общего вида определена по таблице 8 , т.к. в данном случае совмещается разработка технического и рабочего проектов;
учитывая возможность применения машинного труда при разработке конструкторской документации, вводим поправочный коэффициент 0,65;
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
4.2.3 Определение трудоемкости изготовления изделия
По методу использования нормативов удельной технологической трудоемкости общая технологическая трудоемкость нового изделия:
Тизд = Туд. ∙ Ризд., нч.
(4.1)
где Туд. — удельная технологическая трудоемкость на тонну массы изделия;
Ризд. – масса изделия, в тоннах, за исключением массы покупных изделий и
металлоемких деталей.
Удельная технологическая трудоемкость на тонну массы изделия определяется в зависимости от группы сложности изделия по трудоемкости изготовления и
средней массы одной детали.
Группа сложности по трудоемкости изготовления изделия – 7
Средняя масса одной детали нового изделия:
РД 
N
Р ИЗД  Р П  Р М 
ОРИГ
 N З   N Д1  N Д 2 
,
(4.2)
где РИЗД = 300 — общая масса изделия, кг;
РП = 200 — масса покупных комплектующих изделий, кг;
РМ = 0 — масса металлоѐмких, но не трудоѐмких деталей (грузы, противовесы
и т.п. детали), кг.;
Nориг = 7 – количество оригинальных деталей, шт.;
NЗ = 6 – количество заимствованных и нормализованных деталей, шт.;
NД1 = 0 — количество деталей из войлока, резины, дерева, картона, пластмассы (шайбы, прокладки, кольца и т.п.), шт.;
NД2 = 0 — количество металлоѐмких, но не трудоѐмких деталей (грузы, противовесы и т.п.), шт.
РД 
300  200  0 
 7,7 кг.
7  6  0  0
Туд. = 450 нч/т.
Т ИЗД 
450
 (300  200) 
1000
45 нч.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
4.3 Технологическая подготовка производства
Трудоемкость технологической подготовки производства включает затраты
времени на:
— разработку технологических процессов на оригинальные детали;
— технологические разработки по сборке изделия.
4.3.1 Затраты времени на разработку технологических процессов
Распределяем оригинальные детали по группам технологической сложности.
Таблица 4.3 — Распределение деталей по группам технологической
сложности
Группа сложности
Процент
Количество
Детали 1 группы сложности
40
2
Детали 2 группы сложности
40
2
Детали 3 группы сложности
20
1
Итого:
100%
Nориг = 5
Расчет трудоемкости разработки технологических процессов на оригинальные
детали сводим в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 — Трудоемкость разработки технологических процессов на оригинальные детали
В нормочасах
Виды работ
Разработка маршрутной технологии
Итого:
Группа технологической сложности
I
II
III
2,5
8
10
0,65*20,5 = 13,4
Примечание – учитывая возможность применения машинного труда при
разработке техпроцессов, вводим поправочный коэффициент 0,65.
Трудоемкость технологических разработок по сборке изделия принимаем
равной 20 % от трудоемкости разработки техпроцессов на оригинальные детали.
Общая трудоемкость разработки техпроцессов равна:
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
13,4 + 0,2 ·13,4 = 16,8 НЧ.
4.4 Трудоемкость технической подготовки производства
Результаты расчетов трудоемкости технической подготовки производства нового изделия сводим в таблицу 4.5.
Таблица 4.5 — Сводная таблица трудоемкости технической подготовки производства
Наименование стадий
1 Конструкторская подготовка :
а) разработка технического задания
б) разработка рабочей документации
Итого:
2 Технологическая подготовка:
а) разработка технологии
Итого:
Всего:
Трудоемкость, нч
Примечание
199,5
289,0
488,5
таблица 4.2
таблица 4.4
16,08
16,08
504,58
4.5 Расчет затрат на всех стадиях жизненного цикла изделия
4.5.1 Смета затрат на техническую подготовку производства
Таблица 4.6 — Затраты на проектирование изделия, техпроцессов
Затраты на Страховые
оплату
взносы, руб.
труда, руб.
гр.2 х гр.3 30% х гр.4
4
5
Вид
работы
Трудоемкость, нч
Оплата одного нч,
руб.
Всего, руб.
1
Проектирование
изделия
Разработка техпроцессов
Смета затрат на
техническую подготовку производства
2
3
488,5
80,00
39080,00
11724,00
50804,00
16,08
80,00
1286,40
385,92
1672,32
(гр.4 + гр.5)
6
52476,32
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
4.5.2 Расчет себестоимости и цены нового изделия
Для определения себестоимости нового изделия составим калькуляцию.
Таблица 4.7 — Калькуляция себестоимости проектируемого изделия
Статьи затрат
1 Основные материалы
2 Комплектующие изделия и
покупные полуфабрикаты
Итого: материальные затраты
3 Тарифная заработная плата
основных производственных
рабочих
Сумма, руб.
6369,85
Примечание
таблица 4.8
31101,00
таблица 4.8
37470,85
2767,00
4 Доплаты к тарифу
5 Основная заработная плата
6 Дополнительная заработная
плата
Итого: расходы на оплату
труда основных производственных рабочих
7 Страховые взносы
8 Расходы на техническую
подготовку и освоение производства
1383,75
4151,25
МЗ = ст.1 + ст.2
З = Тизд. ∙ Счас.раб
где Тизд. = 45 нч– трудоемкость
изготовления изделия;
Счас.раб = 61,50 руб. – средняя часовая тарифная ставка рабочего.
50% статьи 3
ст.3 + ст.4
415,12
10% статьи 5
4566,37
ст.5 + ст. 6
1369,91
30% (ст. 5 +ст. 6)
5247,63
Sт.п.=Sт.п.п./N,
где Sт.п.п = 52476,32 – затраты на
техническую подготовку производства (таблица 4.6);
N = 10 – количество единиц нового изделия
11623,50
280% статьи 5
10378,12
250% статьи 5
9 Общепроизводственные
расходы
10 Общехозяйственные расходы
Итого: производственная себестоимость
11 Коммерческие расходы
Итого: полная себестоимость
70656,38
706,56
71362,94
ст.1 + ст.2 + ст.5 + ст.6 + ст.7 +
+ ст.8 + ст.9 + ст.10
1% производственной себестоимости
ст.1 + ст.2 + ст.5 + ст.6 + ст.7 +
+ ст.8 + ст.9 + ст.10 + ст.11
Примечание – Расчеты по определению стоимости основных материалов весьма трудоемки, поэтому в дипломном проекте следует воспользоваться приближенным методом: на
основе данных о чистой массе изделия и коэффициенте использования металла.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Черная масса изделия определяется по формуле:
Рч = (Ризд  Рп) / Кисп ,
(4.3)
где Рч  черная масса изделия;
Кисп= 0,75  коэффициент использования материала.
Рч = (300  200) / 0,75 = 133,4 (кг)
Принимаем, что 100 % деталей изделия изготавливаются из стали.
Тогда, стоимость основных материалов равна:
М = ЦстРч  (1Кисп)РчЦот ,
(4.4)
где Цст,= 50  стоимость 1кг стали, руб.;
Цот = 9  стоимость 1кг отходов металла, руб..
Подставляя все значения в формулу ( ), получим:
М = 50  133,4  9·(1  0,75) 133,4 = 6369,85 руб.
Таблица 4.8 — Стоимость комплектующих изделий и покупных полуфабрикатов
Наименование
Комплектующие изделия и
покупные полуфабрикаты
1 Редуктор
2 Гидромотор
3 Трос
4 Крюк
5 Крепеж
Итого:
Единица
измерения
Количество
на единицу
изделия
шт.
шт.
м
шт.
кг
1
1
100
1
10
Цена
Общая
единицы, стоимость,
руб.
руб.
10200
13500
35,6
860
150
Прочие неучтенные покуп-
14200
28500
3560
860
1500
29620
1481
ные изделия (5%*Итого)
Всего:
31101
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Расчет цены проектируемого изделия по методу «Средние издержки плюс
прибыль» сводим в таблицу 4.9.
Таблица 4.9 — Цена проектируемого изделия
Статьи затрат
1 Полная себестоимость
Сумма, руб.
Примечание
71362,94
таблица 5.7
2 Норматив рентабельности
10 %
3 Прибыль
7136,29
ст.1 ∙ ст.2
4 Отпускная цена без НДС
78499,23
ст.1 + ст.3
5 НДС
14129,86
18% ст. 4
6 Отпускная цена с НДС
92629,09
ст. 4 + ст. 5
4.5.3 Определение затрат у потребителя оборудования (технологическая
себестоимость машино-часа)
Уровень эксплуатационных затрат у потребителя оборудования определяется стоимостью машино-часа по следующей формуле:
СМАШ  А  З  Б  Р
(4.5)
где СМАШ – стоимость одного машино-часа эксплуатации строительной машины, руб. / маш.-ч.;
А – амортизационные отчисления, руб. / маш.-ч.;
З – оплата труда рабочих, управляющих машиной, руб. / маш.-ч.;
Б – затраты на замену быстроизнашивающихся частей, руб. / маш.-ч.;
Р – затраты на выполнение всех видов ремонта, диагностирование и техническое обслуживание, руб. / маш.-ч.;
Совершенствование конструкции канатоукладчика позволит увеличить
производительность в среднем ориентировочно на 10%.
Амортизационные отчисления определяются по формуле:
А
Ц  На
,
100  Т
где Ц – стоимость изделия, руб.
ЦБАЗА = 84500 руб.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
(4.6)
ЦПРОЕКТ = 92630 руб.
На = 15 – годовая норма амортизации, % / год.
Т = 1850 – количество часов эксплуатации машины в году.
АБАЗА 
8450015
 6,85 руб.
100 1850
9263015

100 18501,1 6,83 руб.
АПРОЕКТ 
Оплата труда рабочих, управляющих машиной, определяется по формуле:
З  СЧАС  n  К Д  К ДОП  КОТЧ
(4.7)
где СЧАС = 150 – часовая тарифная ставка обслуживающего персонала, руб.;
n = 1 – число обслуживающего персонала;
КД = 1,5 – коэффициент, учитывающий доплаты к тарифу;
КДОП = 1,12 – коэффициент, учитывающий дополнительную заработную
плату;
КОТЧ = 1,30 – коэффициент, учитывающий страховые взносы.
ЗБАЗА  150 11,5 1,12 1,3  327,60 руб.
ЗПРОЕКТ 
150 1,5 1,12 1,3
 297,81 руб.
1,1
Затраты на замену быстроизнашивающихся частей, определяется по формуле:
Б
Ц  Нб
100  Т
(4.8)
где Нб = 7,7% – норма годовых затрат на замену быстроизнашивающихся
частей;
Б БАЗА 
84500 7,7

100 1850 3,52 руб.
Б ПРОЕКТ 
92630 7,7

100 18501,1 3,5 руб.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Затраты на выполнение всех видов ремонта, диагностирование и техническое обслуживание определяются по формуле:
Р 
Ц Нр
100  Т ,
(4.10)
где Нр БАЗА = 20%; НР ПРОЕКТ = 16% – норма годовых затрат на ремонт и техническое обслуживание машин.
РБАЗА 
РПРОЕКТ 
84500 20
 9,13 руб.
100 1850
9263016
 7,28 руб.
100 18501,1
Полученные данные в результате расчета сводят в таблицу 4.10.
Таблица 4.10 – Себестоимость машино-часа эксплуатации изделия
Наименование затрат
1 Затраты на амортизацию машины
2 Заработная плата рабочих, управляющих машиной
3 Затраты на замену быстроизнашивающихся частей
4 Затраты на все виды ремонта и техническое обслуживание
ИТОГО:
Сумма, руб. / маш.-ч.
База
Проект
6,85
6,83
327,60
297,81
3,52
3,5
9,13
7,28
347,10
315,42
Экономия по эксплуатационным расходам определяется по формуле:
ЭЭ  Смаш.баз  Сбаз.пр.  Т
(4.11)
ЭЭ  347,10  315,42 1850= 58608,00 руб.
Срок окупаемости дополнительных затрат определяется по формуле:
Т ОК 
К
Э  (1  Н ) , год
где Н = 20% - налог на прибыль;
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
(4.12)
Т ОК 
92630

58608 (1  0,2) 1,9 года
4.6 Технико-экономические показатели проекта
Технико-экономические показатели проекта рассчитать и свести в таблицу
4.11.
Таблица 4.11 — Технико-экономические показатели проекта
Наименование показателя
Единица
измерения
Значение
показателя
Примечание
1 Объем продаж изделий
шт.
10
исходные данные
2 Выручка от реализации
изделий
руб.
784992,3
Цобор-я(без НДС)п.1
3 Затраты на производство
изделия
руб.
713629,4
Сполп.1
4 Прибыль от реализации
изделия
руб.
71362,9
п.2-п.3
5 Уровень рентабельности
производства изделия
%
10
таблица 5.9
6 Трудоемкость технической
подготовки производства
нч
504,58
таблица 5.5
руб.
52476,32
таблица 5.6
8 Снижение технологической
себестоимости машино-часа
руб./год
58608
(Стех.баз.-Стех.пр.)·Т
9 Снижение технологической
себестоимости машино-часа
%
9,1
7 Затраты на техническую
подготовку производства
С тех.баз.  С тех.п р.
С тех.баз.
100%
10 Отпускная цена единицы
изделия (с НДС)
руб.
92630
таблица 5.9
11 Срок окупаемости проекта
год
1,9
подраздел 5.5.3
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Заключение
При изучении конструкций устройств укладки каната на барабан было установлено, что они имеют ряд существенных недостатков. При запутывании каната оператор вручную производит корректировку положения каретки канатоукладчика. Это влечет за собой непредвиденные перерывы в работе. При этом оператору приходится покидать свое рабочее место, что создает различные неудобства и
отвлекает оператора установки от рабочего процесса. При проведении спускоподъемных операций происходит изменение рядности намотки, что ведет к изменению угла наклона каната к горизонту и перегибу каната к диаметру шкива, что
увеличивает нагрузку на опору через шкивы и износ каната Конструкция канатоукладчика имеет дополнительное движение вращения канатоукладчика относительно оси барабана. Это приводит к дополнительным неисправностям канатоукладчика и усложнению его конструкции.
Приведены основные виды работ и способы их выполнения установкой
ЛСГ-40.
Предложено усовершенствование конструкции канатоукладчика установки
ЛСГ-40. Проведены расчеты канатоукладчика: кинематический расчет (обеспечен
шаг навивки каната на барабан 13 мм); расчет винта на прочность (приведенное
напряжение винта [σпр] = 270 МПа выполняется условие
 пр   в  , допус-
каемое напряжение в материале винта, [σв] = 148,6 МПа);расчет винта на износостойкость (среднее давление на рабочих поверхностях резьбы q=4,4∙МПа); расчет
винта на устойчивость (коэффициент устойчивости nу = 3,04). Также проведены
проверочные расчеты: кинематический расчет лебедки; расчет каната; расчет барабана; расчет канатоведущего блока, расчет тормоза. Все значения соответствуют рекомендуемым условиям.
Изучены основные и дополнительные требования по обеспечению безопасности жизнедеятельности, а также требования экологической безопасности. Рассчитаны коэффициенты грузовой и собственной устойчивости установки К1 = 3,4
и К2.= 5,54, они соответствуют условиям обеспечения устойчивости. Произведен
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
эргономический анализ, коэффициент эргономичности базовой машины К э1=0,07
и усовершенствованной Кэ2=0,71.
Экономической эффективности усовершенствованной конструкции канатоукладчика(окупаемость усовершенствованной конструкции 1,9 года).
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Список использованных источников
1. Александров М. П. Грузоподъемные машины: Учебник для вузов. — М.:
Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана – Высшая школа, 2000. – 552 с.: ил.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 1. –
5-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1980. — 728 с.: ил.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 2 –
5-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1980. — 559 с.: ил.
4. Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины. Изд. 3е, перераб. и доп.
М., «Машиностроение», 1974
5. Епифанов С. П. Краны стреловые пневмоколесные и гусеничные. Изд. 3е, перераб. и доп. — М.: «Высш. школа», 1985. — 344 с.: ил.
6. Зорин В. А. Надежность машин: Учебник для вузов / В. А. Зорин, В. С.
Бочаров. — Орел: Орел ГТУ, 2003. — 549 с.
7. Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету «Технология
машиностроения», М. «Машиностроение», 1985.
8. Иванов М. Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений. – 5-е изд.,перераб. – М.: Высш. шк., 1991. – 338 с.: ил.
9. Косилова А. Г., Мещеряков Р. К., Калинин М. А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., «Машиностроение», 1976, 288с. с ил
10. Кузьмин А. В. Расчеты деталей машин: Справ. пособие. Изд. 3-е, перераб. и доп. — Мн.: «Высш. школа», 1986. — 400 с.: ил.
11. Курсовое проектирование по технологии машиностроения, Под ред. А.
Ф. Горбацевича. Минск. «Высшая школа», 1987
12. Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учеб. пособие для
студентов машиностр. спец. вузов/С. А. Казак, В. Е. Дусье, Е С Кузнецов и др.;
Под ред. С. А. Казака. — М.: Высш. шк., 1989. — 319 с.: ил.
13. Лякишев А.Г., Муханов П.А. Методические указания по выполнению
курсовой работы по курсу «Организация производства и менеджмент» по специ-
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
альности 170900 «Подъемно-транспортные, строительно-дорожные машины и
оборудование». — Орел, 2002. — 53 с.
14. Методы компьютерного эргономического анализа (расчета) рабочего
места
оператора:
методические
указания.
/В.Г.Еремин,
И.В.Еремина,
Е.В.Аксенова. – ОрелГТУ, 2005. – 26 с.
15. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов:
Справочник. /Под. Ред. В.И. Баранчикова. — М.: Машиностроение, 1990. — 400 с.
16. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 1. Под ред. А. И. Дукельского. Л.: Машиностроение 1981. — 400 с..: ил.
17. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб и доп. — М.: Машиностроение,
1985. 496 с., ил.
18. Технические условия ТУ 3666-001-56559512-01. /Т. Р. Салахов. – «КБ
Спецавтотехника», 2001. – 33 с.
19. Техника и технология свабирования скважин./ Валовский В.М., Валовский К.В. – М.; ОАО «ВНИИОЭНГ», 2003. – 396 с.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Приложения
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Приложение А
Монтажнотранспортная база
Мощность
кВт
привода,
УАЗ- ГАЗ- КамАЗ- ТМ3741 3308 4310
120
-
ЛСГ-40
ЛСГ-10
ЛСГР-20
ЛСГ-6
ЛСГ-10
характе-
ЛСГ-6
Техническая
ристика
ЛСГ-4
Технические характеристики машин для освоения и ремонта скважин
ЗИЛ- УРАЛ131
4320
10
16
40
16
44
40
обслужива- 4000
6300
4000
6300
4000
6000
3000
600
1000
600
200
1000
4000
Скорость подъѐма, м/с 0,25-5 0-5
0-12
0-5
0-10
0-15
6200
8000
Глубина
ния, м
Номинальное тяговое 400
усилие лебѐдки, кг
70
0-2,2
Вместимость барабана
лебѐдки, м:
-для канатной прово- 8000
локи Ø 1.8мм
-для канатной проволоки Ø 2.0мм
-
-для канатной проволоки Ø 2.5мм
-
-для каната Ø 4,8мм
8000
7200
-
7200
7000
6000
-для каната Ø 12,5
3000
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Приложение Б
Техническая характеристика установки ЛСГ-40
Базовое транспортное средство, шасси
Урал-4320-1912-30
Глубина обслуживания, м
3000
Тяговое усилие, кН:
-
при канате 12,5-Г-В-Н-МК-1770(180)
ГОСТ 3064
40
Скорость подъема, м/с, не более:
- при тяговом усилии до 2,5 кН
2,2
Мощность, отбираемая от двигателя
на привод лебедки, кВт, не более
70
Привод лебѐдки
гидравлический
Вместимость барабана лебедки, м:
- для каната диаметром 12,5 мм
3000
Грузоподъемность мачты, кН, не более
80
Высота оси кронблока мачты от уровня земли, м
12,5
Давление в гидросистеме установки, МПа, не более
20
Вместимость масляного бака гидросистемы, л
570
Тяговое усилие вспомогательной лебедки, кН
5
Скорость подъема вспомогательной лебедки, м/с
Тип троса вспомогательной лебедки
0,2
канат 6,2-Г-В-С-Н-1666(170)
ГОСТ 2688
Мощность, отбираемая на привод
вспомогательной лебедки, кВт, не более:
Привод вспомогательной лебедки,
8
гидравлический
нерегулируемый
Вместимость барабана вспомогательной лебедки, м
Средняя наработка на отказ, ч, не менее
Установленный ресурс до капитального ремонта, ч, не более
Средний срок службы до капитального ремонта, год, не менее
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
40
200
6000
5
Освещение устья скважин
фары типа ФГ 304-3711000
ТУ 37.003.830-77
Отопление
отопитель 030-0010В4
ТУ 37.001.381-79
Максимальная скорость движения на высшей передаче, км/ч
75
Углы свеса, градус, не менее
передний
36
задний
15
Габаритные размеры установки
мм, не более:
длина
9760
ширина
2550
высота
3800
Масса снаряженной установки (без массы
водителя, оператора и пассажира), кг, не более
Полная масса установки, кг, не более
18575
18800
Распределение полной массы на дорогу, кг, не более:
- через переднюю ось
4900
- через заднюю тележку
13900
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
Приложение В
Словарь терминов
Свабирование – понижение уровня в скважине с помощью погружаемого
под уровень сваба, позволяющее легко достичь необходимого для вызова притока
продукции гидростатического давления на забой.
Сваб (плунжер) – скважинное оборудование, которое служит для вызова
притока продукции и подъема ее на поверхность.
Лубрикатор – устьевое оборудование, которое служит для соединения оборудования для герметизации устья и оборудование для герметизации тягового органа.
Превентор – устьевое оборудование, которое служит для отвода продукции
и контроля над потоком жидкости.
Шаблонирование – измерение размеров труб с помощью спускаемых в
скважины шаблонов.
Тросовый шлюз – устьевое оборудование, которое служит для герметизации
троса, при помощи уплотнителей.
Желонка – скважинное оборудование, которое служит для удаления консистентных осадков и вызова притока продукции большой плотности.
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
ВКР 23.05.01 135015/п 00.00 ПЗ
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа