CC BY
20
В кабине машиниста при помощи координат задастся условная точка взгляда для положений туловища машиниста, сидящего прямо, и при наклоне туловища вперед на 30°.
За начальную точку 0 трехмерной системы координат принимается точка пересечения оа вращения экскаватора (ось Z) и плоскости (AT), определенной как уровень стоянки.
Обзор объектов наблюдения выражается поверхностью или линией. За меру обзора каждог» объекта наблюдения принимается коэффициент обзора ICO,, изменяющийся от 0 до I [1-3]. Дв каждого выбранного объекта строится картина обзорности. Коэффициент обзора поверхности оа линии определяется как отношение площади поверхности или линии видимой части объекта к ;г-щей его площади или длине линии необходимого обзора (I). Для точечных объектов коэффициент обзора равен I, если объекты находятся в поле зрения, и 0 - если вне поля зрения [3].
На примере проектируемого ООО «ОМЗ-ГО и Т» гидравлического экскаватора ЭГО-15И построена трехмерная модель (рис. 1) и получены картины обзорности с рабочего места маши» ста (рис. 2-6). Данный экскаватор является электрическим прототипом дизельного экскаватору ЭГО-4А. При построении картин об*орности правой гусеницы получили коэффициент обзора juJ любой рабочей позы, равный 0, что недопустимо, так как при передвижении экскаватора машишн сту необхолимо вилеть состояние фунта перел гусеницей. Чтобы добиться видимости передикщ кромки правой гусеницы, был рассмотрен ряд вариантов с внесением изменений в конструкции сиденья машиниста. На рис. 6 приведены картины обзорности правой гусеницы одного из вариантов (при изменении точки взгляда машиниста по оси У на 400 мм. путем перемещения кресла «I шиниста в сторону лобового стекла). Такое технически простое решение увеличивает коэффмя ент обзора.
В качестве объектов преимущественного наблюдения рассматривались три рабочих пом жения ковша, а в качестве объекта периодического наблюдения - правая гусеница экскаватора.
Таким образом, построение картин обзорности на стадии проектирования позволяет качеся венно оценить достаточность видимости объектов преимущественного и периодического набм дения и возможность корректировки ее в процессе конструирования.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 12.2.130.-9!. ССБТ. Экскаваторы одноковшовые. Общие требования безопасности и эргов мики к рабочему месту машиниста и методы их контроля. 1992. С. 1 Мб.
2. Отчет по те.ие НИР М Х2.752,128 от 25.01.89. PajpaGuma методики jpi оном ичсс кой оценки я каваторов. Свердловск, 1989.
3. Пакет прикладных программ. Плоское моделирование круговой обзорности экскаваторов // Ру водство программиста. ДГУ, 1998.
4. Финкеяыитейн. Элен. AutoCAD 2000. Библия пользователя.: Пер. с англ. М.: Изд. дом «Вилыпк
2000.
5. Хусаинов В. Г. Построение картин круговой обзорности из кабины машиниста-оператора с по* шью AutoCAD 2000: Методическое пособие. Екатеринбург, 2002.
ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СПК УСТАНОВОК ДЛЯ БУРЕНИЯ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ
ПОРОЖСКИЙК. П.. САИТКУЛОВР. Р. Уральская государственная горно-геологическая академия
В настоящее время все установки для бурения скважин на нефть и газ классифицируют* преимущественно по двум признакам: назначение и главный параметр (условная глубина скваа ны и допустимая нагрузка на крюке). Кроме этих параметров нередко указываются способ бущ ния, транспортирования установки, тип конструкции наиболее значимых исполнительных орг*| нов, механизмов и сооружений. Исходя из этого выделяют четыре классификационных признаа назначение установки, способ выполнения основных технологических операций, конструкция полнительных органов и параметры, характеризующие установку [1-3]. Наиболее распространи ная буровая установка представляет собой следующее:
1. Назначение установки:
- бурение глубоких, разведочных и эксплуатационных скважин на суше;
- кустовое расположение и наклонно направленный профиль скважин;
2. Способы выполнения основных операций технологического процесса:
- способ разрушения забоя - вращательный;
- способ очистки забоя - прямой промывкой;
- крепление ствола скважины - трубами после проходки интервалов;
- способ выполнения спуско-подъемных операций - свечами, составленными из бурильных с их ручной расстановкой;
-способ транспортирования - как моноблоками, так и крупными блоками;
3. Конструкции исполнительных органов:
- вращатель роторный;
- забойный двигатель - турбобур;
- механизм подачи канатный с приводом от лебедки;
- подъемный механизм - лебедка с талевой системой;
-устройство очистки забоя - гидравлическая, замкнутая циркуляционная система;
- привод электрический;
- мачта секционная;
- компоновка блочно-модульная;
4. Параметры, характеризующие установку:
- главный параметр - грузоподъемность;
- основной параметр - главные параметры исполнительных основных органов. Конструкция подъемного механизма определяет конструктивный тип спуско-подъемного
лекса (СПК). СПК буровых установок предназначены для выполнения целого ряда функций, которых наиболее важными являются:
- наращивание, спуск и подъем бурильных труб в процессе бурения и проведения вспомога-ых работ;
-СПО со специальным и «аварийным» инструментом;
- спуск обсадных труб.
Как правило, для выполнения работ по спуску-подъему различных труб на буровой установ-задсйствованы одни и те же механизмы. В литературе (напр., [4]) большинство авторов сходит-на мнении, что в состав СПК буровой установки входит лишь подъемный механизм: лебедка и 1вая система. Такие же элементы, как ключ для свинчивания и развинчивания трубных соеди-й, ключи для срыва и докрепления резьб, элеваторы, клиновой захват (спайдер) и пр., относят комплексу для работ с трубами. Отчасти это гак, но, по сути, сам СПК не способен самостоя-но выполнить возложенные на него функции. По нашему мнению, эти комплексы должны объединены в один СПК.
В качестве главного параметра в параметрической классификации СПК принято считать подъемность. Также большое значение для характеристики СГ1К имеют такие хара1сгеристи-как диапазон применимых диаметров труб.
Исходными данными для выбора элементов СПК являются параметры скважины, исходя из ых определяется наибольшая нагрузка на крюке и диаметры применяемых дгя бурения труб. Так, в последнее время в периодической литературе (напр., (5)) часто освещать методики определения нагрузки на крюке. Наиболее рационально было бы использовать не нагрузку на крюке, а ■грузку, равную максимальной нагрузке по условию прочности бурильной колонны. Таким образом, можно снизить вероятность возникновения аварий, связанных с обрывом колонны, не внося в инструкцию элементов СПК особых изменений. По элементам СПК, в среде Microsoft Access L создана база данных, на основе которой возможно произвести их выбор [6]. На рисунке приведен алгоритм выбора элементов СПК, а также указаны основные формулы, участвующие в этом. Так. в процессе выбора выяснилось, что в основном факторами, сдерживающими унификацию элемен-СПК, являются:
- применение крестовой оснастки. Целью её применения являлось предотвращение раскачи-хания талевого блока и более равномерное распределение нагрузки на кронблок. Главным недос-1TKOM является отсутствие возможности изменения оснастки талевой системы в процессе сооружения скважины. Зарубежные производители бурового оборудования нередко применяют прямую сснастку, обеспечивая тем самым унификацию производимых элементов СПК;
Алгоритм выбора элементов спуско-подъемного комплекса
- отсутствие возможности перехода с режима автоматизированного ведения спуско-г (комплекс АСП) к выполнению спуско-подъемных операций с ручной расстановкой свеч ной режим») и наоборот, с минимально задействованными элементами и минимальными ми времени на этот переход. Реализация этого позволит на последних интервалах бурения жин переходить в автоматизированный режим выполнения СПО, а в случае его поломки ci переходить на «ручной режим».
В дальнейшем на основе произведенного выбора элементов СПК возможно проведе раметрической оптимизации (напр., по минимуму массы).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Буровые комплексы: современные технологии и оборудование / Под общ. ред. Гусмана А. М, i рожского К. П. Екатеринбург: УГГГА, 2002. 592 е.: ил.
2. Иогансен К. В. Спутник буровика: Справочник. 3-« изд. перераб. и доп. М.: Недра. 1990. 303с.: i
3. Каталог нефтяного оборудования, средств автоматизации, приборов и спецматериалов. Том ВНИИОЭНГ, 1993. 303 е., ил.
4. Каччерин В. Г.. Колесников И. В. Новое поколение буровых установок Волгоградского заводз падной Сибири. Сургут: ГУН «Сургутская типография», 20Э0. 320 с.
5. Научно-технический журнал «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на
2001. Hi 5-6.
6. Харитонова И.. Вольман И. Прсграмирование в Access 2002: Учебный курс. СПб.: Питер, 480 е.: ил.
