Р с = Кп Рн F / з 5 м .

де Кп – коеф. Запису враховуючий ймовірність збільшення тиску в випадку відказу запобіжного

Клапану ( Кп = 1,15-1,2 ) ;

Рм – тиск насосу , мПа

F – площа поршня , м2 .

з 5 м – ККД ущільнення штоку і поршня (з 5 м = 0,96: 0,98 )

При найменшому діаметрі поршня

F = 3,14 ? 0,13 2 / 4 = 0,0133 м 2.

Рс 1 = 1,15 ? 25 ? 0,0133 / 0,96 = 0,371 мм.

Макс. Зусилля , діюче при використанні поршня Д = 0,13 м.

Розрахуємо довгодіючий тиск на поршень. Оскільки робочий тиск насосу ,при

Бурінні різних інтервалів свердловини , небагато відрізняється один від одного

то для розрахунку тиск при бурінні під проміжну колону РСР = 17,2 мПа. Для цього інтервалу подача Q мп = 0,038 м 3 / с.

Середні зусилля , діючі на поршень :

при ході вперед : (4.16 )

при ході назад : , де ( 4.17 )

Д- діаметр поршня для подачі , м

d – діаметр штоку , м

для забезп . умов прошивки свердловини при бурінні під проміжну колону потрібний діаметр поршня Д = 160 мм – визначений в n .4.6.

при діаметрі поршня Д = 160 мм насос розвиває подачу Q = 0,038 м 3 / с. І тиск Р = 17,2 мПа ; а для нашого тиску інтервалу потрібний тиск 17,2 мПа ; резерв тиску допустимий .

Зусилля на поршень при ході :

Вперед : Рвп = 17,2 ? 3,14 ?0,16 2 / 4 = 0,346 мм.

Назад :

Визначаємо коефіцієнти запасу міцності штору. Враховуючи , що шток виготовлений із сталі марки 40Х, границя втоми на стик – розтяг

Напруження стиску в тілі штоку :

Запас міцності на стиск по границі текучості

а це допустимо.

Напруження границі втоми

( 4.19 )

Запас міцності по границі втоми :

що більше рекомендованих значень ( 15 : 2 )

шток бурового насосу розраховують на поздовжню стійкість по критичних напруженнях .

Гнучкість штоку де

= 1,92 м – довжина штоку ;

= d / 4 = 0,08 / 4 = 0,02 м.

= 1,92 / 0,02 = 96.

Так , як гнучкість штоку ? 105, критичні напруження визначаємо по формулі

коеф . запасу міцності по стійкості

( 4.20 )

4.10. Визначення max зусилля стиску , діючого вздовж осі шатуна насосу УНБ – 600 і сили на повзун ( див . рис. 4.2)

Визначаємо зусилля , діюче вздовж штоку :

( 4.21 )

Макс. Кут шатунам і віссю штоку ( див. Рис. 4.2.) .

де R- радіус кривошипу .м

L – довжина шатуна.

Звідси ,

Зусилля , вздовж осі шатуна ( Рис.4.2 )

( 4.23 )

max/ складова сила діючих на повзун :

При правому обертанні корінного валу сила направлена вверх.

При вазі повзуна сила тиску на направляючі повзуна ( рис.4.2.а )

Вище проведені розрахунки зусиль , вказують на те , що їхні розрахункові значення задовільні для експлуатації насосу при бурінні свердловини .

4.11. Визначення зовнішнього діаметру циліндричних втулок.

Зовнішній діаметр циліндричних втулок визначається за формулою .

де - допустиме напруження на розтяг , приймаємо - =100 мПа

для легованих сталей .

Р – тиск випробовування , Р=1,5 Рр ;

Товщина стінки втулки .

Визначаємо товщину стінок циліндричних втулок для стандартного ряду діаметрів , які застосовуються в насосі УНБ – 600. Двн = ( 0,30...200 ) мм.

5. Монтаж і експлуатація комплексу.

5.1 Монтаж насосу УНБ-600.

Вимоги до монтажу насосів , які поставляються в комплекті бурових установок заводу , забезпечуються конструкцією самих установок.

Основні вимоги д монтажу насосів , отриманих не в комплекті бурових установок слідуючі :

насос повинен бути встановлений на стійку металічну основу , фундаменті балки або на дерев’яні бруси 300 300 з відстанню між ними не більше 500 мм

в випадку встановлення на дерев’яні бруси , спорудження спеціального фундаменту або кріплення насосу до підлоги не потрібне , але він повинен мати спеціальні гвинтові розпірки між насосом і приводом , які встановлюються перед натягом пасів.

Установка насоса повинна бути по рівню горизонтальною як по довжині, так і по ширині. Відхилення по горизонталі повинно бути не більше

1,5 мм на довжині 1м.

на кінці трубопроводу , з’єднуючого насос з ємністю , повинен бути встановлений , фільтр , конструкція якого повинна дозволяти очищувати його від накопиченого осаду . Сумарна площа всіх отворів фільтру повинна перевищувати прохідний переріз всмоктуючуго трубопроводу не менше , чим в 4 рази.

Діаметр прохідного перерізу повинен бути не менше 250 мм. Трубопровід повинен бути коротким , без згинів і мати запірний пристрій , який на всмоктую чому трубопроводі повинен бути рівно прохідним . Шиберні засувки категорично заборонено приміняти.

При роботі насосу , коли рівень рідини в ємності нижче осі циліндрів , на кінці всмоктую чого трубопроводу встановлюється зворотній клапан.

Всмоктуючий трубопровід між запірним пристроєм і насосом , повинен мати отвори для повного зливу промивної рідини.

в нагнітальному трубопроводі повинен бути манометр , пусковий і запірний пристрій . Манометр , встановлюється до запірного пристрою в мисці яке виключає накопичення осадків.

паси для клинопасової передачі повинні бути однакової довжини (10000 мм). Відхилення по довжині окремих пасів в комплекті повинно бути не більше 15 мм . Контроль натягу пасів проводиться зусиллям

180 Н (18 кг) , прикладеним перпендикулярно до середини прольоту