На рисунку 8.1 приведемо схему розміщення напружень на канаті підвіски.

Верстат-качалка СК 12-2,5-4000 має найбільше допустиме навантаження на головку балансира у точці підвісу штанг 120 кН. Вибір діаметру каната проводимо з умови міцності [10]:

(8.1)

де - розрахункове розривне зусилля канату, кН;

- навантаження на талевий канат (Рк = 120·103 Н);

n - запас міцності канату (п = 4.. .5 [11]).

З 8.1 знайдемо необхідне розрахункове розривне зусилля канату:

= n· = 5·120·103 = 600·103Н.

Вибираємо канат 33,5 – Г – В – Н – Т – 1960 (200) ГОСТ 3069-80, у якого розривне зусилля = 686·103 Н [9].

Розшифруємо умовне позначення: талевий канат діаметром 33,5 мм2 вантажного призначення, вищої марки, з проволоки без покриття, правого хрестового звивання, нерозкручуваний, підвищеної точності, маркувальної групи 1960 Н/мм2 (200 кгс/мм2).

Проведемо перевірочний розрахунок на міцність канатної підвіски.

Згідно [10] перевірка розрахунку каната на міцність виконується по формулі:

(8.2)

де - напруження розтягу, Па;

- напруження згину, Па.

= (8.3)

де Р - зусилля, яке діє на канат, Н (Р = 120000 Н);

F - площа поперечного перерізу всіх проволок в канаті, м2 (згідно [9] F= 431,18·106 м2).

Підставимо отримані дані в 8.3:

==278,31·106 Па

Знайдемо напруження згину за наступною формулою:

=Eк

де Dзгин - діаметр згину каната, м;

dnp - діаметр проволоки каната, м;

Ек - модуль пружності канату, Па.

Dзгин1 = 6000 мм = 6 м;

Dзгин2 = 400 мм = 0,4 м;

Ек=1,25·105МПа=1,25·1011 Па.

Вибраний тип каната складається з проволок різного діаметру, тому для розрахунку беремо діаметр зовнішнього шару, який dдр = 2,4 мм = 2,4·10"3 м [9].

Напруження згину по діаметру Dзгин1 = 300 мм:

=·1,25·1011·=281,25·106 Па

Напруження згину по діаметру Dзгин2 = 6000 мм:

Па

Сумарні напруження обчислимо з врахуванням Dзгин1 = 300 мм, так як вони більші ніж при Dзгин2 = 6000 мм.

Підставимо отримані дані в 8.2:

Па

Перевіримо коефіцієнт запасу міцності по формулі:

(8.5)

Тоді

Отриманий коефіцієнт запасу міцності канату n = 4,7, отже він знаходиться в необхідних межах n = 4…5 [11], тому канат вибрано правильно.

Перелік використаної літератури

Охорона праці: Навчальний посібник Бедрій Я.І., Дембіцький C.І., Джигирей B.C. - Львів: еК.К.К.о, 1997. - 258с.

Куцын П.В. Охрана труда в нефтяной и газовой промышленности. – M.: Недра, 1987 - 247с.

Сулейманов М.М., Газарян Г.С. Охрана труда в нефтяной промышленности. - М,; Недра, 1980 - 392с.

Манвелян Е.Г. Техника безопасности при добыче нефти. - М.: Недра, 1973 - 224с.

Правила безопасности в нефтегазодобывающей промышленности. - М.: Недра, 1974-256 с.

Безопасность труда в нефтегазодобывающем и газоперерабатывающем производстве /Составил Ю.С. Карпеев/. - М.: Недра, 1989 - 487с.

ГОСТ 12.4.013-85. ССБТ Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты рук и ног.

СНиП II - 4 - 79. Естественное и искусственное освещение

ГОСТ 2688-80. Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6x19 (1+6+6/6) + 1 о.с.

Сулейманов А.Б., Карапетов К.А., Яшин А.С. Практические расчеты при текущих и капитальных ремонтах скважин. - М.: Недра, 1984 - 212с.

Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования. — М.: Недра, 1987 - 442с.