Аналіз умов навантаження та вибір типорозміру підшипників

Розрахункова схема для підбору й розрахунку підшипників зображена на рисунку 4.1, на якому вказані напрямки сил, що діють на опори. Для даного верстата-качалки маємо такі значення основних показників (додаток М): базова статична вантажопідйомність – =96500 Н; базова динамічна вантажопідйомність – =81700 Н.

Рисунок 4.1 – Схема для підбору та розрахунку підшипників

Визначення розрахункового еквівалентного навантаження на підшипник

Розрахункове еквівалентне навантаження знаходять за формулою

, (4.1)

де – коефіцієнт інтенсивності (додаток Н), для важкого режиму навантаження = 0,8;

– розрахункове еквівалентне навантаження на підшипник

, (4.2),

де , – радіальне та осьове зовнішні навантаження на підшипник відповідно; = Н, тобто 51042,4 Н; осьове навантаження на підшипник відхиляючого блока або ж опори траверси можна прийняти рівним нулю;

, – коефіцієнти радіального й осьового навантаження відповідно, ;

– коефіцієнт обертання, якщо обертається внутрішнє кільце ; якщо зовнішнє ;

– коефіцієнт безпеки (додаток П), =1,5;

– температурний коефіцієнт, якщо робоча температура опори , .

Тоді

Н.

Звідси

 

Н.

Розрахункова довговічність підшипника, млн. об.

, (4.3)

де – коефіцієнт, який ураховується в тому випадку, коли треба мати підшипники підвищеної надійності, при 90%-й надійності ;

– коефіцієнт, що враховує якість матеріалу деталей підшипника та умови експлуатації, за звичайних умов роботи серійних підшипників для кулькових, крім сферичних, ;

– базова динамічна вантажопідйомність, у нашому випадкові =81700 Н;

– показник ступеня, для кулькових підшипників , для роликових .

Звідси

млн. об.

Розрахункова довговічність підшипника, год., визначається за формулою

, (4.4)

де – кутова швидкість обертання обойми підшипника,

, (4.5)

де – частота подвійних ходів колони насосних штанг, =9,08 хв^-1.

Тоді

рад/с.

Звідси

год.

Тобто потрібна довговічність підшипників забезпечується, оскільки вона перевищує 10000 годин.

Література

 

1 Юрчук А.М. Расчеты в добыче нефти. – Москва: Недра, 1969. – 240 с.

2 Молчанов А.Г., Чичеров А.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. – Москва: Недра, 1976. – 464 с.

3 Бойко В.С., Кондрат Р.М., Яремійчук Р.С. Довідник із нафтогазової справи. – Львів, 1996. – 640 с.

4 Адонин А.Н. Добыча нефти штанговыми насосами. – Москва: Недра, 1983. – 271 с.

5 Абдулин Ф.С. Добыча нефти и газа. – Москва: Недра, 1983. – 383 с.

6 Бухаленко Е.И. Справочник по нефтепромысловому оборудованию. – Москва: Недра, 1983.

7 ГОСТ 6444-67. Насосы глубинные нефтяные штанговые. – Москва:

Недра, 1979. – 28 с.

 

 

 

 

Додаток А

Область застосування верстатів-качалок

 

Рисунок А.1 – Область застосування верстатів-качалок СКД3-1,5-710 та СКДТ3-1,5-710 (кількість качань за хвилину ). А – верхня границя області застосування СКД2-0,6-250; І – область застосування СКД3-1,5-710 і СКДТ3-1,5-710

 

 

 

Рисунок А.2 – Область застосування верстатів-качалок СКД4-2,1-1400 та СКДТ4-2,1-1400 (кількість качань за хвилину ). А – верхня границя області застосування СКД3-1,5-710; І – область застосування СКД4-2,1-1400 і СКДТ4-2,1-1400

 

Рисунок А.3 – Область застосування верстатів-качалок СКД6-2,5-2800 та СКДТ6-2,5-2800 (кількість качань за хвилину ). А – верхня границя області застосування СКД4-2,1-1400; І – область застосування СКД6-2,5-2800 і СКДТ6-2,5-2800

Рисунок А.4 – Область застосування верстатів-качалок СКД8-3-4000 та СКДТ8-3-4000 (кількість качань за хвилину ). А – верхня границя області застосування СКД6-2,5-2800; І – область застосування СКД8-3-4000 і СКДТ8-3-4000

 

 

Рисунок А.5 – Область застосування верстатів-качалок СКД10-3,5-5600 та СКДТ10-3,5-5600, СКД12-3-5600 і СКДТ12-3-5600 (кількість качань за хвилину ). А – верхня границя області застосування СКД8-3-4000; І – область застосування СКД10-3,5-5600 та СКДТ10-3,5-5600; – верхня границя застосування СКД10-3,5-5600; ІІ – область застосування СКД12-3-5600 і СКДТ12-3-5600;

– верхня границя області застосування СКД12-3-5600

 

 

 

Додаток Б

Сортамент вуглецевих насосних штанг

	Діаметр насосів, мм
Глибина спуску насосів, м
Одноступінчасті	Діаметр штанг, мм
					-	-	-
						-	-
	-	-	-	-			380^*
	-	-	-	-	-	-
Двоступінчасті	Довжина ступенів колони у % до загальної глибини спуску
Діаметр штанг, мм
					-	-	-
					-	-	-
Глибина спуску, м				920^*	-	-	-
Діаметр штанг, мм
						-	-
						-	-
Глибина спуску, м				1060
Діаметр штанг, мм
	-	-	-	-			-
	-	-	-	-			-
Глибина спуску, м	-	-	-	-	960^*		-
Триступінчасті	Довжина ступенів колони у % до загальної глибини спуску
Діаметр штанг, мм
			-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-
Глибина спуску, м			-	-	-	-	-
Діаметр штанг, мм
	-	-			-	-	-
	-	-			-	-	-
	-	-			-	-	-
Глибина спуску, м	-	-			-	-	-

Сортамент насосних штанг із нормалізованої сталі 20ХН та 36Г1

	Діаметр насосів, мм
Глибина спуску насосів, м
Одноступінчасті	Діаметр штанг, мм
	-	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	-	-	-
	-	-	-	-	1000^*		490^*
	-	-	-	-	-	-	-
Двоступінчасті	Довжина ступенів колони у % до загальної глибини спуску
Діаметр штанг, мм
					-	-	-
					-	-	-
Глибина спуску, м	1890^*	1680^*	1410^*	1180^*	-	-	-
Діаметр штанг, мм
						-	-
						-	-
Глибина спуску, м				1370		-	-
Діаметр штанг, мм
	-	-					-
	-	-					-
Глибина спуску, м	-	-	1810^*	1570^*	^1230		-
Триступінчасті	Довжина ступенів колони у % до загальної глибини спуску
Діаметр штанг, мм
			-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-
			-	-	-	-	-
Глибина спуску, м	2270^*	2010^*	-	-	-	-	-
Діаметр штанг, мм
25					-	-	-
					-	-	-
					-	-	-
Глибина спуску, м	2450^*	2200^*		1620^*	-	-	-