Наведено результати дослідно-конструкторських робіт щодо створення комплексу засобів віброзахисту та регулювання динамічного режиму бурильної колони. Описано будову та принцип роботи амортизаторів коливань бурильної колони різного призначення, пружних шпинделів вибійних двигунів та інерційних пристроїв.

На підставі дослідно-конструкторського матеріалу охарактеризовано клас нових віброзахисних систем - оболонкові пружні елементи. Розглянуто їх будову та принципи роботи, особливості застосування у сучасній техніці.

На основании исследовательско-конструкторского материала охарактеризован класс новых виброзащитных систем - оболочковые пружинные элементы. Рассмотрены их строение и принципы работы, особенности применения в современной технике.

Викладено головні концепції конструювання та розрахунку оболонкових пружних елементів, на базі яких розроблено комплекс засобів віброзахисту та регулювання динамічного режиму бурильної колони.

Надано опис будови та принципу роботи бурового амортизатора, що сконструйований на базі пластинчастої пружини. Звернуто увагу на конструктивні особливості пристрою та визначено пріоритетні області його застосування. Здійснено статичний розрахунок амортизатора на міцність і жорсткість, за результатами якого одержано прості аналітичні залежності для інженерного проектування. Наведено рекомендації щодо можливості варіювання експлуатаційними характеристиками розглянутого пристрою.

Представлено опис будови і принципу дії гідроштангової насосної установки з пружним підвісом полірованого штока. Реалізовано ідею використання ваги стовпа важкої рідини для зниження навантажень на колону насосних штанг. Для створення сприятливих умов навантаження штанг запропоновано використання пластинчастої пружини для пружного підвісу полірованого штоку. Проаналізовано поведінку такого пружного підвісу під дією експлуатаційних навантажень.

Представлено механіко-математичні моделі континуального плоского тіла на основі шарнірно-стрижневої структури. Визначено сталі пружності матеріалу пластини (модулі пружності першого та другого роду, коефіцієнт Пуассона), необхідні для аналізу напружено-деформованого стану та розрахунку на міцність. Вказано на шляхи використання запропонованої моделі для розрахунку суцільних плоских тіл, що зазнають згинання.

Наведено результати досліджень щодо розробки працездатних та ефективних бурових засобів віброзахисту різного призначення. Розроблено нові конструкції пружних елементів для віброзахисних пристроїв, зокрема, бурових амортизаторів. Побудовано механіко-математичну модель пружного елемента з несучою ланкою у вигляді розрізаної вздовж твірної циліндричної оболонки, досліджено його поведінку за умов монотонного та немонотонного навантажень. Досліджено вплив на експлуатаційні властивості оболонкових пружних елементів основних конструктивних факторів та трибологічних властивостей контактуючих пар. Запропоновано ряд конструкцій бурових амортизаторів різного призначення з розширеним діапазоном експлуатаційних характеристик.

Описано процес верифікації скінченно-елементної моделі контактної взаємодії циліндричної оболонки з розрізом та пружного тіла. Адекватність побудованої моделі підтверджується порівнянням результатів кінцево-елементного аналізу з результатами натурних експериментів. Основними параметрами для порівняння вибрано радіальні та осьові переміщення оболонки, кільцеві напруження на поверхні оболонки та залежності осадка-навантаження. Процедуру ідентифікації розрахункових даних з експериментальними проілюстровано на кількох характерних прикладах. Вказано головні передумови успішного застосування стандартних схем методу скінченних елементів. Побудовано скінченно-елементне розбиття оболонки та пружного тіла з обгрунтуванням вибору типу елемента. Звернено увагу на особливості одержання розв'язків контактних задач за допомогою числових методів в практиці інженерного проектування. Із застосуванням ітераційних алгоритмів побудови розв'язку контактних задач одержано розподіл напружень та переміщень заповнювача і оболонки, у вибраних точках наведено графічний порівняльний аналіз числових результатів та експериментальних даних. У результаті проведених досліджень одержано скінченно-елементну модель контактної взаємодії циліндричної оболонки з розрізом та пружного тіла, що придатна для аналізу напружено-деформованого стану та вивчення експлуатаційних характеристик низки конструкцій пружних елементів бурових засобів віброзахисту.

Досліджено напружено-деформований стан зміцненої двошаровим покриттям ділянки штока бурового насоса двосторонньої дії. Покриття сформовано на сталевій основі напиленням шару алюмінію з подальшим оксидуванням частини його верхнього шару у режимі мікродугових розрядів. Для розрахунків застосовано стрижневу модель із неоднорідного матеріалу, поперечина якої є багатозв'язною областю, де параметри пружності та міцності змінюються від шару до шару. Поведінку такої моделі спершу розглянуто за звичайного експлуатаційного навантаження штока, а потім за виникнення позаштатної ситуації, яка спричинена зносом деталей пари тертя "крейцкопф - напрямні станини насоса". Одержано розподіл нормальних, дотичних та еквівалентних напружень в неоднорідному матеріалі зміцненої ділянки штока. Здійснено оцінку міцності такої ділянки як за звичайних експлуатаційних навантажень, так і з урахуванням позаштатних напружень.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.649

Рубрики:

Оболонки. Види окремі.вФорОкремі види < Оболонки >

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Процес немонотонного навантаження деформівного заповнювача в циліндричній оболонці досліджено з урахуванням тертя Кулона. Числово-аналітичний опис петлі конструкційного демпфування одержано з використанням прикладних моделей.

Запропоновано моделі штока поршневого насоса двосторонньої дії як пружної системи. Визначено зусилля, що виникають у штоці у разі його зміщення внаслідок зносу пари тертя "крейцкопф - напрямні". Проаналізовано зміну зусиль залежно від величини зносу цієї пари тертя та для різних положень штока (ліве крайнє, проміжне та праве крайнє). Досліджено розподіл позаштатних дотичних і нормальних напружень у штоці. Встановлено, що позаштатні напруження досягають досить великих значень і їх необхідно враховувати під час оцінкиі міцності штока. Одержано вирази для визначення переміщень довільного поперечного перерізу штока у разі зносу крейцкопфа та напрямних станини і показано розподіл прогинів і кутів повороту поперечних перерізів штока вздовж його поздовжньої вісі.

Викладено результати досліджень, спрямованих на розвиток методології інженерної оцінки напружено-деформованого стану надземних переходів нафтопроводів, споруджених у гірських районах. З метою здійснення силового аналізу нафтопровід моделювали трубчастим стрижнем, який на прилеглих до надземного переходу ділянках контактує з грунтовою основою за гіпотезою Фусса-Вінклера. На завершальному етапі оцінки міцності надземний перехід схематизували тонкостінною оболонкою. Таке моделювання надземного переходу дозволило враховувати вплив на поведінку нафтопроводу властивостей грунтової основи, і при цьому подати остаточні результати у вигляді простих аналітичних виразів, які є зручними для інженерної практики. Для реальної конструкції надземного переходу нафтопроводу "Дружба" на основі одержаних результатів побудовано графіки розподілу зусиль та переміщень вздовж осі споруди. Звернуто увагу на характер перерозподілу зусиль у нафтопроводі при зміні жорсткості грунтової основи та на крайові ефекти, які виникають на прилеглих ділянках надземного переходу. Вказано на можливість граничного переходу до результатів розрахунку, які отримують при використанні елементарної "жорсткої" моделі споруди. З урахуванням двовимірного термопружного стану нафтопроводу визначено максимальні осьові напруження, які виникають під час його експлуатації. Остаточну оцінку міцності здійснено за енергетичним критерієм.

Розвинуто методику розрахунків оболонкових пружних елементів для бурових засобів віброзахисту. Викладено результати дослідження поведінки розрізаної циліндричної оболонки в умовах контактної взаємодії з пружним тілом. Для проведення таких досліджень побудовано верифіковану числову модель оболонкового демпфера з розрізом та використано ітераційні алгоритми розв'язування контактних задач з урахуванням тертя на поверхнях контакту. Представлено конструкцію бурового амортизатора з пружним елементом у вигляді декількох оболонкових пружин з розрізом, які працюють паралельно. Проаналізовано загальну картину напружено-деформованого стану оболонкового пружного елемента бурового амортизатора. З використанням енергетичних критеріїв виконано оцінку міцності конструкції. Для низки історій циклічного навантаження пружного елемента побудовано та проаналізовано петлі гістерезису. Одержані результати дозволяють розширити діапазон застосовності теоретичних розрахунків оболонкових віброізоляторів з розрізом і більш точно врахувати вплив пружних характеристик матеріалів оболонки та заповнювача, а також їх геометричних параметрів та трибологічних властивостей на експлуатаційні характеристики бурових засобів віброзахисту. Це надає можливість, як наслідок, ефективніше використовувати бурові засоби віброзахисту, удосконалювати конструкції оболонкових віброізоляторів за критеріями максимальної податливості та необхідного рівня демпфування, створювати передумови розроблення нових технічних та проектних рішень щодо систем віброзахисту.

Наведено результати стендових досліджень натурних зразків прорізних оболонкових пружин бурових засобів віброзахисту. Досліджено натурні зразки пружних елементів бурових амортизаторів та лабораторні моделі з несучою ланкою у вигляді прорізної циліндричної оболонки. Зразки навантажували на універсальній випробувальній машині типу P-50. За характером прикладення навантаження були статичними і квазістатичними. Контролювали напружений стан і радіальні переміщення прорізної оболонки, осьову податливість пружного елемента, розсіювання енергії в контактній системі. В результаті побудовано залежності контрольованих характеристик контактних тіл і демпферів, діаграми деформування за різних фізико-механічних і геометричних параметрів системи.

Виконано аналітичну оцінку напружено-деформованого стану твердих тканин відновленого зуба з урахуванням їх контактної взаємодії з монолітною пломбою чи вкладкою. Зуб з дефектом моделюється суцільним ізотропним циліндричним тілом з ненаскрізним отвором, а пломба чи вкладка - пружним деформівним циліндром. Контактну взаємодію зуба і пломби (вкладки) описано співвідношеннями ідеального контакту. Остаточну оцінку міцності здійснено за енергетичним критерієм. Загалом отримані результати будуть корисними у разі застосування у стоматології, адже успіх реставрації зуба з дефектом найперше залежить від правильного вибору способу виконання реставрації. Побудована механіко-математична модель контактної взаємодії пломби (вкладки) з твердими тканинами зуба надала можливість одержати чіткі якісні та кількісні оцінки поведінки відновленого зуба під дією жувального навантаження.

Рассмотрены вопросы теоретических и экспериментальных исследований в области разработки, производства и эксплуатации насосного и компрессорного оборудования с использованием техногеннобезопасных технологий. Представлены результаты практической работы по его модернизации. Уделено внимание энергоэффективным технологическим решениям.

Розглянуто питання теоретичних і експериментальних досліджень в галузі розробки, виробництва й експлуатації насосного та компресорного обладнання з використанням техногеннобезпечних технологій. Наведено результати практичної роботи з його модернізації. Приділено увагу енергоефективним технологічним рішенням.

Досліджено статику та динаміку вітчизняних промислових будівель зі сталевим каркасом. Розроблено аналітичну модель міцності надземних переходів нафтопроводів, споруджених на гірських територіях. Досліджено міцність двошарових бетонних колон з урахуванням контактної взаємодії між неоднорідними шарами. Розглянуто особливості формування напружено-деформованого стану замкових з'єднань елементів бурильної колони. Досліджено пружну взаємодію обсадної труби та муфти у конічному різьбовому з'єднанні з ущільненням.