Рассчитать рабочие характеристики ВЗД и определить: Нагрузки на долото, соответствующие максимальной мощности на валу т/б Области

Рассчитать рабочие характеристики ВЗД и определить: Нагрузки на долото, соответствующие максимальной мощности на валу т/б Области устойчивой работы забойного двигателя Запретные зоны работы Рабочий расход жидкости и параметры жидкости взять из Задачи 2 (Вариант1) Вариант Заб. двигатель Тип породы Промывка дол Тип долота 8 с г PDC

Рассчитаем характеристики для гидравлического винтового забойного двигателя ВЗД Д-178.3600.78
Бурение ведется долотом диаметром 250,8 мм с гидромониторными насадками диаметром 13 мм.
Расход жидкости 25 л/с=0,025 м3/с.
Плотность раствора 1100 кг/м3.
Паспортные и эксплуатационные данные винтового забойного двигателя Д-178.3600.78:
; ;
; ;
Расчет:
Определим момент на валу при холостом вращении:
Учитывая, что для вскрытия продуктового пласта применяется высококачественный раствор, принимаем
Подставляем данные и получим:
Так как бурение ведется в породах средней плотности, для долота PDC диаметром 250,8 мм принимаем:
Определяем значение по формуле:
Значение числителя:
Значение знаменателя:
Поскольку конкретные данные по величинам δ (радиальный натяг в паре «ротор-статор»), rЦ(радиус выступа зуба винтовой поверхности ротора) и ρ'(приведенный радиус выступа зуба винтовой поверхности статора) у нас отсутствуют, то принимаем среднее контактное давление:
Из результатов стендовых испытаний для имеем
Вычисляем значение MОТТ:
MОТТ=MУДОП*MЗ+MСТТ*(π2*DСР3+4*V0*tgβ)2*V0*(DCР-2tgβ*MУДОП)-π2*DСР3*MУДОП
Значение числителя:
Значение знаменателя:
Определяем значение MТ:
Рассчитаем значение GДТ:
GДТ=MТMУДД+MУДОП1+MУДОП*π2*DСР3+4*V0*tgβ2*V0*DCР
-M3+MУДОП*GВР+14ΔPД*πDСР2MУДД+MУДОП ;
Согласно паспортным данным максимальная осевая нагрузка на долото диаметром 250,8 мм составляет не более 250 кН

. То есть, эта рассчитанная нагрузка не превышает максимально возможную.
Для построения графиков зависимости выбираем следующие значения нагрузок на долото:
; ; ;
; ; ;
; ; ;
Для GД=0 рассчитаем:
MТ=GД*MУДД-MУДОП+MЗ+MУДД*Gвр+14ΔPД*πDСР21-MУДОП*(π2*DСР3+4*V0*tgβ2*V0*DCР
Вычислим значение MТ:
Значение числителя:
Значение знаменателя:
Рассчитаем это же выражение приGДТ=200 кН:
Значение числителя:
Значение знаменателя не изменилось.
Аналогично рассчитываем значения М и Мд для остальных значений Gд.
Используя полученные значения М, рассчитываем значение ω (угловую скорость вала) по формуле:
ω=2π*QV0*1-2π*M-Kд*V0*M2π*Mт*M;
ДляM0=8140 Н·м
Рассчитаем частоту n при этих же параметрах по формуле:
Аналогично рассчитываем значения ωи n для остальных значений М.
Рассчитаем мощность двигателя по формулам:
Таким же образом рассчитываются значения остальные значения N0 и NД