12.4 Контрольні запитання
12.4.1 Для чого призначений турбобур?
12.4.2 За рахунок чого здійснюється робота в турбіні турбобура?
12.4.3 Якими основними коефіцієнтами характеризуються турбіни турбобурів?
12.4.4 Що таке полігон швидкостей для турбіни турбобура?
12.4.5 Які основні параметри на гальмівному режимі турбобура?
12.4.6 Які основні параметри на холостому режимі роботи турбобура?
12.4.7 Що таке оптимальний режим роботи турбобура?
12.4.8 Як визначається ККД турбобура?
Практичне заняття № 13 розрахунок основних параметрів гвинтових вибійних двигунів
13.1 Мета і завдання
13.1.1 Вивчення конструкції гвинтових вибійних двигунів (ГВД).
13.1.2 Розрахунок енергетичних параметрів ГВД.
Тривалість заняття – 2 години.
13.2 Теоретичні відомості
Дослідження роботи шарошкових доліт показують, що з метою підвищення довговічності породоруйнівного інструменту, найбільш сприятливим є силовий режим, при якому осьові навантаження підтримуються максимально допустимими, а частота обертання долота вибирається в межах 50…280 хв-1. Здійснення такого режиму роботи долота можливе при використанні в якості вибійного бурового двигуна гвинтових машин об’ємного принципу дії.
Найбільш характерним представником гвинтових машин для буріння свердловин є гідравлічний двигун з однозахідним ротором. Робочим органом гвинтових двигунів є гвинтова пара, що містить ротор і статор (рис.13.1). Зовнішній корпус статора двигуна – це металева труба, покрита всередині гумовою обкладкою.
Гвинтові двигуни відносяться до об’ємних роторних машин. Основними елементами робочих органів таких машин є:
статор-корпус з порожнинами, які примикають по кінцях до камер високого і низького тиску;
ведучий ротор-гвинт, обертовий момент якого передається виконавчому механізму.
замикаючі гвинтові поверхні, призначені для герметизації робочих органів і запобігання перетіканню рідини з камери високого тиску в камеру низького тиску.
1 – статор; 2 – ротор
Рисунок 13.1 – Схема гвинтового вибійного двигуна
Гвинтові поверхні статора і ротора ділять робочий об’єм двигуна на ряд порожнин. Порожнини, зв’язані з областями високого тиску, називаються камерами, а замкнені порожнини – шлюзами.
ГВД прийнято класифікувати на одно західні та багатозахідні.
Відношення числа зубів ротора і статора називають кінематичним відношенням механізму:
|
(13.1) |
,
Аналітичні
дослідження показують, що вихідні
параметри гвинтових двигунів при різних
кінематичних відношеннях робочих
органів суттєво відрізняються. На рис.
13.2 показано графічні залежності
і
.
Вони показують, що двигуни з малозахідними
гвинтовими механізмами створюють більші
швидкості обертання при мінімальному
обертовому моменті і навпаки.
Найважливішими енергетичними параметрами, що характеризують ГВД і в значній мірі визначають його експлуатаційні якості, є обертовий момент та частота обертання вихідного вала.
Рисунок 13.2 – Залежність робочих параметрів