Завдання роботи. 3.2.1 Вимірювання кінематичних показників підйомного комплексу на лабораторному стенді-моделі

3.2.1 Вимірювання кінематичних показників підйомного комплексу на лабораторному стенді-моделі.

3.2.2 Обчислення кінематичних показників підйомного комплексу за результатами вимірювань.

3.2.3 Порівняння віднайдених кінематичних характерис-тик лабораторного стенда-моделі підйомного комплексу з кінематичними характеристиками підйомних комплексів серійних моделей бурових установок і нормативними вимо-гами до них.

3.3 Необхідні матеріали та інструмент

3.3.1 Лабораторний стенд - діюча модель підйомного комплексу бурової установки.

3.3.2 Штангенциркуль ШЦ-ІІ-0-300-0,1 ГОСТ 166-89.

3.3.3 Секундомір.

3.4 Короткі теоретичні відомості

У процесі буріння свердловин підіймальний комплекс виконує такі функції: утримування і подача бурильної колони, спуск і підіймання колони бурильних труб для заміни спра-цьованого долота, додаткові технологічні та аварійні роботи. При цьому навантаження на механізми і вузли є найбільшими і часто перевищують вагу бурильної колони. До додаткових робіт належать припідіймання та опускання бурильної колони за одночасного її обертання і промивання свердловини, опускання обсадних колон, підіймання обсадних колон для звільнення елеватора або клинів після нарощування наступної труби, до аварійних – ліквідація прихоплень і аварій з буриль-ними або обсадними колонами, ловильні роботи.

Етап спуско-підіймальних операцій (СПО) є найбільш тривалим, циклічним, супроводжується змінними динамічни-ми навантаженнями, які визначають довговічність елементів підіймального комплексу бурової установки.

Задача кінематики - визначення швидкостей і приско-рень підйомного механізму. При цьому заданими є висота підйому, кінематична схема і розміри ланок підйомного механізму, частота обертання і характеристика двигуна який використовують.

Кінематика підйомного комплексу бурових установок повинна задовольняти такі вимоги:

· висока продуктивність бурової установки і бурової бригади при виконанні СПО;

· якомога повніше використання потужності привода;

· керованість виробничих процесів в межах фізіологіч-них реакцій оператора;

· прискорення і сповільнення руху гака в межах, встановлених міцністю підвішеної до нього колони;

· мінімальні витрати на переключення кінематичних ланцюгів при чергуванні процесів руху ненавантаженого гака і гака разом з підвішеною до нього трубною колоною;

· наявність малої технологічної швидкості, необхідної для виконання деяких спеціальних операцій, яка при нормальних СПО з бурильною колоною навіть максимальної ваги практично не застосовується;

· широкий діапазон регулювання швидкісного режиму, достатній для повного використання встановленої приводної потужності;

· достатнє для повного використання встановленої приводної потужності число дискретних швидкостей при ступінчастому регулюванні.

Кінематичні показники підйомного комплексу вибира-ються з умови мінімізації витрат машинного часу на СПО і тривалості перехідних процесів. Чинним стандартом [3.9.1] регламентуються чисельні значення мінімальної (техноло-гічної - при розходжуванні трубної колони) і максимальної (при відсутності навантаження) швидкостей підйому гака. Їх відношення (1,3-1,5)/(0,1-0,25) м/с дає нормативну величину діапазону регулювання швидкісного режиму R=6-15. Привод підйомних комплексів разом із передачами бурової лебідки забезпечують від 2 до 8 дискретних частот обертання барабан-ного вала, чисельні значення яких зазвичай утворюють гео-метричну прогресію.

3.5 Опис лабораторного стенда-моделі

На рис. 3.1 зображено схему лабораторного стенда-моделi підйомного комплексу бурової установки. Він склада-ється з електродвигуна 1 змінного струму, клинопасової пере-дачi 2 між його валом і первинним валом коробки змінних передач, шестишвидкісної зубчастої коробки змiнних передач 3, карданного вала 4, одновальної однобарабанної бурової лебiдки 5, талевої системи і бурової вишки баштового типу. До складу талевої системи входить кронблок 6, змонтований на наголовнику бурової вишки, гакоблок 7, талевий канат 8.

Монтажною базою стенда служить спеціальна основа. Висота підйому гакоблока обмежена спеціальним пристроєм 9, який автоматично вимикає електродвигун привода бурової лебідки при досягненні визначеної висоти. Навантаження на гак створюється вантажем 10, який підвішується до гакоблока на одногілковому штропі та імітує трубну колону. Бурову лебідку оснащено стрiчковим гальмом 11 з ручним i дистанцiйно-аварiйним керуванням.

Пуск - зупинка стенда-моделі та контроль деяких пара-метрів його роботи здійснюються з пульта керування.