Расчет зубчатых колес на выносливость по напряжениям изгиба
ВВЕДЕНИЕ
При насосной эксплуатации нефтяных скважин наиболее распространенными являются штанговые скважинные установки (ШСНУ) и установки погружных центробежных электронасосов (УЭЦН). Первые из них используются в малодебитных скважинах, и характеризуется громоздким, металлоемким и дорогим наземным оборудованием. Для УЭЦН характерно применение в высокодебитных скважинах. Общим недостатком этих установок является сложность в обслуживании, а также неустойчивость в работе при добыче жидкости с высоким содержанием механических примесей и газа.С целью устранения отмеченных недостатков, а также для решения проблемы откачки жидкости повышенной вязкости были предложены одновинтовые насосы, обладающие целым рядом преимуществ по сравнению с насосами других типов.
ВВЕДЕНИЕ 9
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 11
Обзор существующих конструкций 11
Конструкции отечественного производства. 11
Конструкции зарубежного производства. 15
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 22
Конструкция, условия работы оборудования. 22
Анализ отказов. 29
Обоснование основных параметров 31
Усовершенствование соединительной муфты 34
ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ 37
Расчеты на прочность и долговечность 37
Расчет и разбивка передаточного отношения. 37
Определение необходимого числа зубьев. 38
Расчет зубьев на прочность 40
Расчет зубчатых колес на выносливость по напряжениям изгиба. 41
Проверочный расчёт на выносливость зубчатых передач поконтактным и изгибным напряжениям. 42
Силовой расчет валов. 44
Подбор подшипников. 46
Расчет шлицевых соединений 48
Кинематический расчёт привода насосной установки. 49
Расчет опорных элементов 51
3.2 Расчеты на прочность штанг 53
Подбор параметров насоса к скважине 55
Расчет геометрии и кинематики рабочих органов 58
Уровень стандартизации и унификации установки 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Балденко, Д.Ф. Винтовые насосы [Текст]: учебник/ Д.Ф. Балденко, М.Г.Бидман, В.Л. Калишевский и др. - М.: Машиностроение, 1982.Ратов, А.М. Одновинтовые скважинные насосы в Советском Союзе и за рубежом. А.М.Ратов, Я.С. Хейфец. - М.: изд.ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1979.
Балденко, Д.Ф. Винтовые забойные двигатели [Текст]: справочное пособие/ Д.Ф.Баледнко - М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999.
Балденко,Д.Ф. Одновинтовые насосы в СССР и за рубежом [Текст] / Д.Ф. Балденко, М.Г. Бидман -М.: изд.ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1972.
Балденко, Д.Ф. Винтовые гидравлические машины [Текст] /Д.Ф. Балденко// Машины и нефтяное оборудование. - 1973. - № 4.
Балденко, Д.Ф. Перспективы применения многозаходных одновинтовых насосов [Текст] / Д.Ф. Балденко // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. -1993.-№ 10-11.
Балденко, Д.Ф. Многозаходные винтовые механизмы в нефтепромысловой технике [Текст]/ Д.Ф.Балденко// НТЖ. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. -1997.-№ 1.
Фоменко, А.Н. Винтовые и шестеренные насосы ОАО “Ливгидромаш” [Текст] / А.Н. Фоменко // Химия и нефтегазовое машиностроение. -1998.-№ 2.
Чернавский, С.А. Проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей ВУЗов [Текст]/ С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1988.
Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроительных специальностей ВУЗов [Текст] / П.Ф.Дунаев, О.П. Леликов. - 4-е изд. - М.: Высшая школа, 1985.
Бабаев, О.М. Объемные гидромеханические передачи: Расчет и конструирование [Текст] / О.М. Бабаев, Л.Н. Игнатов, Е.С. Кисточкин и др.; Под общ. Ред. Е.С. Кисточкина. - Л.: Машиностроение, 1987.
Прокофьев, В.Н. - Теория гидромеханических передач [Текст] / В.Н Прокофьев. - М.: Машиностроение, 1973.
Иванченко, П.Н. Электромеханические передачи [Текст] / П.Н. Иванченко, Н.Н. Савельев, Б.З. Шапиро, В.Г. Вовк. - М.: Машиностроение, 1975.
В нашей стране разработки винтовых насосных установок ведутся с 1960г. Первые отечественные одновинтовые насосы для отбора жидкости были разработаны Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидравлического машиностроения (ВИГМ), и его Московским опытным заводом (ОЗГМ ВИГМа).Большие работы по конструированию, исследованию и внедрению одновинтовых насосов были проведены Особым конструкторским бюро (ОКБ) по бесштанговым насосам, а также проектными организациями угольной промышленности.Наиболее широкое применение погружные винтовые насосы в нефтяной промышленности получили в последнее десятилетие.Наряду с практическим применением ведутся научные исследования, направленные на усовершенствование этих установок. Схема одной из конструкций насоса приведена на рисунке 1.1.Конструкция отечественной винтовой насосной установки с поверхностным приводом для добычи нефти была предложена в 1983 г. коллективом авторов кафедры нефтепромысловой механики Уфимского государственного нефтяного технического университета под руководством профессора Б.З. Султанова (а.с. № 1580053. Б.И., 1990, № 27).