Научная статья на тему 'ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ КЛИНОВЫХ ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ'

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ КЛИНОВЫХ ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
10
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БУРИЛЬНАЯ ТРУБА / ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО / УСИЛИЕ / НАПРЯЖЕНИЕ / ДЕФОРМАЦИЯ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Асланов З.Ю., Эфендиев Э.М., Абдуллаева С.М.

Для определения оптимальных параметров конструкций клиновых захватов для бурильных труб и проверки результатов теоретических исследований были проведены экспериментальные исследования влияния некоторых параметров на удерживающую способность, а также напряженное состояние и деформации бурильной трубы в зоне зажима. К этим параметрам относятся вид насечки зажимных губок, углы уклона клина, углы охвата трубы зажимными губками и др

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPERIMENTAL RESEARCH DESIGN ELEMENTS OF WEDGE CLAMPING DEVICE

In order to define optimal parameters of the drilling pipes wedge holderbats and verify the results of the theoretical researches the experimental studies of the retention impact of some parameters as well as impact on the stressed state and deformation of the drilling pipe in the clamp zone. These parameters include clamping jaws incision type, wedge inclination angles, pipe wrapping angles of the clamping jaws etc.

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ КЛИНОВЫХ ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ»

сельскохозяйственной продукции.

Использованные источники:

1. Богданов С.М. Региональная интеграция и продовольственная безопасность - М.: Издательство Весь Мир, 2013. - 320 с.

2. Вопросы экономики / Шагайда Н., Узун В. Продовольственная безопасность: проблемы оценки, 2015. - 63-78 с.

3. Назаренко В.И. Продовольственная безопасность (в мире и в России). М.: Памятники исторической мысли, 2011. - 286 с.

4. Посохов А.И. Тенденции развития экономических отношений РФ с ЕС, США и Японией // Менеджмент предпринимательской деятельности : материалы четырнадцатой научно-практической конференции. -Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2016. С.193-195

5. Оценка эффективности мер государственной промышленной политики импортозамещения / Ершов А.Ю. Ершова И.Г. / Фундаментальные исследования. № 2. 2016. - С. 25-33.

6. Степанов П.Ю. Продовольственная Безопасность России в современных экономических условиях // NB: Национальная безопасность. — 2014. - № 1. -С.45-63. DOI: 10.7256/2306-0417.2014.1.11647. URL: http://e-notabene.ru/nb/article_11647.html.

7. Уровень образования как показатель демографических проблем / Ершова И.Г. / Экономические и правовые аспекты регионального развития: история и современность: материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Елабужский государственный педагогический университет. 2010. С. 155-159

Асланов З. Ю., к техн. н. доцент, заведующий кафедры «Стандартизация и Сертификация»

Эфендиев Э. М., к техн. н.

доцент

кафедра «Стандартизация и Сертификация»

Абдуллаева С.М. преподаватель

кафедра «Стандартизация и Сертификация» Азербайджанский Государственный Экономический Университет

Азербайджан, г. Баку ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ КЛИНОВЫХ ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ Аннотация. Для определения оптимальных параметров конструкций клиновых захватов для бурильных труб и проверки результатов теоретических исследований были проведены экспериментальные исследования влияния некоторых параметров на удерживающую способность, а также напряженное состояние и деформации бурильной трубы в зоне зажима. К этим параметрам относятся вид насечки зажимных губок, углы уклона клина, углы охвата трубы зажимными губками и др.

Ключевые слова: бурильная труба, зажимное устройство, усилие, напряжение, деформация.

Aslanov Z. Y., candidate of technical sciences, associate professor head of department "Standardization and Certification" Azerbaijan State University of Economics-UNEC

Azerbaijan, Baku

Efendiyev E.M. candidate of technical sciences, associate professor Associate professor of department "Standardization and Certification"

Azerbaijan State University of Economics-UNEC

Azerbaijan, Baku Abdullayeva S.M.

Ph.D student and teacher of department "Standardization and

Certification"

Azerbaijan State University of Economics-UNEC

Azerbaijan, Baku

EXPERIMENTAL RESEARCH DESIGN ELEMENTS OF WEDGE

CLAMPING DEVICE

Abstract. In order to define optimal parameters of the drilling pipes wedge holderbats and verify the results of the theoretical researches the experimental studies of the retention impact of some parameters as well as impact on the stressed state and deformation of the drilling pipe in the clamp zone. These parameters include clamping jaws incision type, wedge inclination angles, pipe wrapping angles of the clamping jaws etc.

Keywords: drilling pipe, clamping device, effort, stress, deformation.

От конструкции зажимного узла клинового захвата напрямую зависит допустимая масса бурильной колонны и срок службы бурильных труб. Это обусловлено величиной и характером распределения нагрузок, создаваемых клинозажимным механизмом.

С целью определения оптимальных параметров конструкций клиновых захватов для бурильных труб и проверки результатов теоретических исследований были проведены экспериментальные исследования влияния некоторых параметров на удерживающую способность, а также напряженное состояние и деформации бурильной трубы в зоне зажима. К этим параметрам относятся вид насечки зажимных губок, углы уклона клина, углы охвата трубы зажимными губками и др.

Был спроектирован и собран экспериментальный стенд, в котором нагружение осуществляется гидравлическими домкратами. Для механизации спуска и подъема клиньев и создания предварительной нагрузки зажима было спроектировано и изготовлено специальное устройство. На стенде можно имитировать вес бурильной колонны до 450 т.

В качестве испытуемых образцов были использованы патрубки от бурильной трубы диаметром 140х11 марки Е ГОСТ 631-63. Для наклейки

тензометрических датчиков внутренняя поверхность патрубков была обработана на длине 700мм.

Схема размещения тензодатчиков в патрубке была выбрана, исходя из практики работы зажимных устройств и теоретических исследований по деформации тонкостенных цилиндрических деталей. По специально разработанной технологии было наклеено 120 фольговых тензодатчиков типа ФПКА-10 на внутренней поверхности патрубка 0120 мм на длине 700 мм.

Для определения величин продольной и поперечной деформаций в каждой точке было наклеено по 2 датчика - вдоль и поперек оси патрубка.

Для измерения действительного вытягивающего усилия, действующего на зажимаемую деталь, разработан и изготовлен динамометр, устанавливаемый между муфтой и упором стенда.

После нескольких пробных нагружений датчиков давали нагрузку, соответствующую программе экспериментов, фиксировали ее и снимали показания прибора АИД-2М через 104-канальный коммутатор.

Были проведены эксперименты для исследования влияния на деформацию и напряженное состояние бурильной трубы зажимных губок различных конструкций, а также клиньев с различными углами уклона.

Напряжения, действующие вдоль оси (напряжения растяжения (ох) и напряжения, действующие поперек оси детали (напряжения сжатия (оу) определяются согласно закону Гука через деформации:

Ох = -—2(£х + У£У)> ОУ = +У£х),

где £х, £у - относительная деформация, регистрируемая прибором, от деформации соответственно вертикальных и горизонтальных тензодатчиков; Е - модуль продольной упругости; V - коэффициент Пуассона.

По данным напряжений ох и оу построены графики напряжений по экспериментам для нагрузки 100т (рис.1).

а

Рис.1

Кривые, изображенные на графике, характеризуют следующие факторы:

1. 12о-ные клинья, зажимные губки с косой перекрещивающейся насечкой;

2. серийные клинья, губки с углом охвата 85о, с прямой перекрещивающейся насечкой;

3. серийные клинья и губки.

Из анализа данных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

• Напряжения представлены кривой, имеющей пику в середине. Такой характер деформации отвечает схеме действия равномерно распределенной нагрузки, в отличие от вдавливания абсолютно жесткого штампа.

• При зажиме трубы клиньями с уклоном 1:6 в пиковых точках возникают напряжения сжатия, превосходящие предел текучести материала испытуемой трубы. При многократном зажиме трубы происходит ее местное пластическое деформирование.

Таким образом, показан механизм образования утоненной шейки на бурильной трубе в месте захвата ее клиньями при спуско-подъемных операциях в клиновых захватах типа ПКР-У7. Смятие трубы происходит не сразу при приложении нагрузки, а постепенно местным пластический дефор-

мированием ее в различных точках по длине и окружности, где напряжения превосходят предел текучести материала трубы.

• Испытания клиньев и вкладышей с углом уклона 12° при зажиме трубы губками с косой перекрещивающейся насечкой показали, что пиковые деформации образца уменьшались на 30-60% при уменьшении нагрузки на 23%. Это уменьшение объясняется тем, что при использовании клина с углом уклона, большим угла трения, улучшается самоустанавливаемость клинового захвата в период зажима трубы. Напряжения ни в одной точке образца при этом не превысили предела текучести. Использование клиньев с углом уклона а=12° стало возможным с повышением удерживающей способности губок, т.е. с применением косой перекрещивающейся насечки.

Это видно из анализа формулы коэффициента сцепления:

д = Ьд(а + ф)

При испытании клиньев и вкладышей с углом уклона 12° и губок с косой перекрещивающейся насечкой проскальзывания образца в клиновом захвате не наблюдалось.

Были испытаны новые и изношенные при работе на буровой губки с косой перекрещивающейся насечкой. Эти испытания показали, что применение такой насечки дает надежный захват.

При испытании клиньев и вкладышей с углом уклона 12° с серийными губками и с прямой перекрещивающейся насечкой при приложении нагрузки губки проскальзывали по образцу, образуя продольные порезы. Только после приложения постоянно действующей предварительной нагрузки произошло сцепление губок с образцом. Это подтверждает выводы о большей удерживающей способности косой перекрещивающейся насечки.

С износом губок в процессе работы деформации и напряжения, возникающие в образце в месте захвата увеличиваются. Это объясняется тем, что губка начинает соприкасаться с образцом своей серединой, уменьшая угол охвата трубы.

Максимальные деформации и напряжения возникают в точках трубы, места которых обусловлены погрешностями формы (овальность, непрямолинейность оси и т.д.) при зажиме в механизмах различных конструкций. Следовательно, на возникновение пиковых деформаций и напряжений большое влияние оказывают погрешности формы и размеров самой трубы.

При испытании губок с общим углом охвата 328° (ПКР-У7-560) деформации и напряжения трубы уменьшаются по сравнению с губками с общим углом охвата 240° (ПКР-У7).

Для апробирования результатов теоретических и экспериментальных исследований по специальной программе были проведены испытания плашек с косой перекрещивающейся насечкой на Сангачальской морской буровой. Результаты проведенных испытаний показали, что плашки с косой перекрещивающейся насечкой осуществляли надежный захват бурильной колонны в течение всей их работы на буровой. В месте захвата зубья насечки

не деформировали металл трубы, не оставляли на трубе продольных и поперечных порезов. Притупление зубьев изношенных экспериментальных плашек перед их сменой больше, чем у серийных плашек с прямой перекрещивающейся насечкой.

Результаты работы могут быть использованы при расчете и конструировании зажимных устройств с повышенной удерживающей способностью.

Использованные источники:

1. 3. Асланов З. Ю., Эфендиев Э. М. Опыт стратификации в управлении качеством машиностроительной продукции // Международная конференция "Science, technology and life" (Чехия, Карловы Вары, декабрь 2014 г.): труды. Карловы Вары, 2014. С. 128-136.

2. Лопатухин И.М., Эфендиев Э.М. Экспериментальное исследование распределения контактных давлений на поверхностях деталей клинозажимного узла захвата типа ПКР. - Повышение работоспособности бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб. Сб. научных трудов -Гипровостокнефть, Куйбышев, 1982

3. Efendiyev E., Allahverdiyev R. ISO 9000 oils the wheels of petroleum engineering in Azerbaijan. ISO Management Systems, № 3, Швейцария, 2002, стр. 49-53.

4. Асланов З. Ю. Некоторые вопросы управления качеством машиностроительной продукции в Азербайджане // X-я Международная научная конференция «Актуальные вопросы современной технологии»: тез. докл. Липецк, 2013. С. 180-182.

Бабыкина Н.Н., к.ф.н.

доцент

кафедра философии и методологии образования Ухтинский государственный технический университет

Россия, г. Ухта

ПОЛИТИКА И МАГИЯ

Аннотация: В работе рассматриваются причины магического ренессанса в современной России, влияние научных технологий на политическую жизнь российского общества, на общественное сознание в целом.

Ключевые слова: секулярная магия, массовое сознание, виртуальная реальность, социальные технологии, политика.

POLICY AND MAGIC

Abstract: This article deals with the causes of magical renaissance in Russia, impact of scientific technologies on the political life and on the public consciousness.

Key worlds: secular magic, public consciousness, virtual world, social technologies, policy.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.