2.7.2 Расчет рабочих характеристик забойных двигателей
Для расчетов берем следующие исходные данные:
-винтовой забойный двигатель ДР-178;
-диаметр долота, Dд=215,9 мм;
-плотность промывочной жидкости, ρп.ж.=1120 кг/м3;
-расход промывочной жидкости, Qп.ж.=0,028 м3/с.
Cтендовые характеристики ВЗД:
∆Pз.д.=2 Мпа, ρс=1000 кг/м3, Vо=0,03 м3.
Для данного двигателя определяем значения
Dср.=0,14 м; Gвр=0,5∙Мвзд.=1120*9.81/2 =5395,5 Н; β=29о, (2.56)
где Dср- средний диаметр ротора;
β- угол подъема винтовой линии зуба ротора по среднему диаметру.
Момент на валу при холостом вращении
,
(2.57)
Момент трения в опоре
(2.58)
Удельный
момент на долоте примем
Вычисляем
(2.59)
Cреднее контактное давление кд=1 Мпа.
Из
результатов стендовых испытаний для
Q=0,028
м3/с,
=5450
Нм.
Вычисляем
(2.60)
Вычисляем Мт
Вычисляем
(2.61)
Выбираем следующие значения нагрузок на долото
G1=0 кН, G2=50 кН, G3=100 кН, G4= 150 кН, G5=160 кН, G6=170 кН, G7=200 кН, G8=250 кН, G9=300 кН, G10=400 кН, G11=469 кН.
Для G1=0 кН, М рассчитываем по формуле
;
(2.62)
Аналогично рассчитываются значения М, Мд для остальных значений Gд.
Используя полученные значения М, рассчитываем значения ω и n по формулам
(2.63)
Аналогично рассчитываются значения ω и n для остальных значений М.
Рассчитываем N0 и Nд.
Таким же образом рассчитываются остальные значения N0 и Nд.
Таблица 2.15-Рабочие характеристики ДР-178
Gд, кН |
М, Нм |
Мд, Нм |
ω, рад/c |
n, об/мин |
N0, кВт |
Nд, кВт |
0 |
9646 |
0 |
5,07 |
48,4 |
48,9 |
0 |
50 |
10498 |
500 |
4,69 |
44,8 |
49,24 |
2,35 |
100 |
11350 |
1000 |
4,3 |
41,07 |
48,8 |
4,3 |
150 |
12203 |
1500 |
3,88 |
37,1 |
47,34 |
5,8 |
160 |
12373 |
1600 |
3,8 |
36,29 |
47,02 |
6,08 |
170 |
12544 |
1700 |
3,71 |
35,47 |
46,54 |
6,31 |
200 |
13055 |
2000 |
3,45 |
32,96 |
45,04 |
6,9 |
250 |
13907 |
2500 |
3 |
28,63 |
41,7 |
7,5 |
300 |
14760 |
3000 |
2,53 |
24,14 |
37,34 |
7,59 |
400 |
16464 |
4000 |
1,54 |
14,67 |
25,35 |
6,16 |
469 |
17640 |
4690 |
0,81 |
7,77 |
14,29 |
3,8 |
Рисунок 2.3-Рабочие характеристики ДР-178