Dayaqlı quyudibi alət
Qazma prosesində quyuda əyrilik bucağının qiyməti 3
0
və
ondan çox olduqda AQB-nun yüklənməmiş yuxarı hissəsi quyu
lüləsinin aşağı divarına söykənir və baltanı yuxarı divara
211
sıxılmağa məcbur edir (şəkil 8.2). Bu zaman quyu dərinləşdikcə
əyrilik bucağı artır. Bu əlamət dayaq effekti adlanır. Əyrilik
bucağının artırılması üçün istifadə olunan dayaq effektli
quyudibi alət zenit bucağını artıran adlanır. Dayaq alətlə əyrilik
bucağının artma sürətini, gödək ağırlaşdırılmış qazma borusu və
balta ilə stabilləşdirici arasında keçirici yerləşdirmək yolu ilə,
AQB-nun uyğun uzunluğunu seçmək yolu ilə tənzimləmək olar.
Məlumdur ki, kiçik diametrli AQB-lər böyük dametrliyə
nisbətən tez əyilməyə meyilli olur. Oxboyu yükün artması ilə
əlaqədar quyudibi alətin başlanğıc əyilmə istiqamətində
əyilməyə məcbur edir.
Şəkil 8.2. AQB-nun asılmasının dayaq effekti.
Kombinasiyalı (sərt) alət
Əgər AQB-nun divarının qalınlığını 2 dəfə artırsaq, onda
onun sərtliyi 8 dəfə artar. Quyu lüləsinin əyrilik bucağını sabit
saxlamaqdan ötəri, imkan daxilində böyük diametrli qalın
212
divarlı AQB və bucaq dəyişməsini minimuma endirmək və ya
əyilməni məhdudlaşdırmaq üçün stabilləşdirici istifadə etmək
olar.Belə alət kombinasiyalı və ya sərt adlanır (şəkil 8.3).
Şəkil 8.3. Sərt quyudibi alətin iş prinsipi.
AQB-nun asılmasının rəqqas effekti.
Balta üstü stabilləşdirici əvəzinə balta üstü bir və ya iki
AQB-nin olması, stabilləşdirici altında alət şaquli vəziyyət
almağa çalışır.
Baxdığımız halda baltada yaranan qravitasiya qüvvəsi
quyu lüləsinin aşağı divarı istiqamətində təsir edir və qazıma
prosesində quyu lüləsinin əyrilik bucağının azalması üçün şərait
yaradır.
Bu prinsip rəqqas effekti (asılma) ilə məlumdur (şəkil 8.4).
Rəqqas tipli alətdə balta ilə stabilləşdirici arasındakı
məsafə AQB-nun sərtliyindən asılıdır. Əgər kiçik diametrli
213
elastiki AQB istifadə olunursa, onda stabilləşdirici qazma
alətində aşağıda yerləşdirilir ki, quyunun əks divarına AQB-nun
asılmasına imkan verməsin. Rəqqas effekti o vaxt ləğv olunur
ki, AQB balta ilə stabilləşdirici arasında quyu divarına toxunur.
Kiçik diametrli AQB baltaya verilən oxboyu yükün
azalmasına səbəb olur, bu da nəticədə qazma sürətini azaldır.
Çox əyilmiş quyuda böyük asılmanın qarşısını almaq üçün
stabilləşdirici baltaya mümkün qədər yaxın yerləşdirilməlidir
ki, balta quyu lüləsinin aşağı divarına az qüvvə və yaxud heç bir
qüvvə yaratmasın. Bu halda baltaya yaxın yerləşdirilən
stabilləşdirici zenit bucağının cüzi azalmasına imkan verəcək.
Əgər bu da zenit bucağının azalmasına gətirməsə, onda
aləti qaldrmaq və quyuya inhirafetdirici alət endirmək lazım
gələcək.
Şəkil 8.4. AQB-nun asılmasının rəqqas effekti.
214
8.2. Sərt qazıma kəmərinin aşağı hissəsinin
layihələndirilməsi.
Şaquli quyuların, maili və üfüqi quyuların şaquli
intervallarının qazılması zamanı quyu lüləsi oxunun şaquldan
inhiraf etməsinin qarşısının alınması zəruriyyəti yaranır. Belə
quyuları sərt QKAH köməyilə qazıma daha effektlidir. QKAH-
nin
sərtliyi
ağırlaşdırılmış
qazma
borularının
(AQB),
mərkəzləşdirici və qəlibləyici alətlərin köməyilə yaradılır.
Sərt QKAH-nin quyu lüləsində özünü aparıması
kriteriyasına baxaq. Quyunun şaquli intervalını qzımaq üçün
balta 1, AQB 2, mərkəzləşdirici 3-dən ibarət sərt QKAH sxem
şəkil 8.5-də göstərilmişdir.
Quyu divarı ilə mərkəzləşdirici arasında ara boşluğunun
olması qazma alətinin oxunun şaquldan
1
kəmiyyəti qədər
başlanğıc inhirafa
gətirəcək. Alətə tətbiq edilmiş qüvvələrin
təsiri nəticəsində AQB əlavə deformasiyaya uğrayacaq və əlavə
2
bucağı qədər əyriliyə gətirəcək. Onda əyriliyin (çəpliyin)
yekun bucağı
=
1
+
2
(8.1)
olacaq.
Dönmənin yekun bucağı quyu lüləsinin şaquldan
inhirafını təyin edən əsas meyardır. İdeal halda
yekun
= 0
olduqda quyu şaquli olmalıdır. Təcrübə göstərir ki, bu mümkün
deyil, belə ki, ara 0 olduqda quyudibi alət quyuda asılı halda
olacaqdır.
Sərt QKAH hesablanmasında əsas məsələ ‒ baltadan
mərkəzləşdiriciyə qədər məsafənin təyin olunmasıdır ki, bu hald
baltanın dönməsinin yekun bucağı minimum olsun. Çünki alətin
oxunun şaquldan inhirafı balta oxunun dönməsinə və nəticədə
quyu dibinin assimmetrik dağıdılmasına gətirir.
215
Şəkil 8.5. Rotor qazma üsulu üçün sərt alətin hesablanma
sxemi
Balta oxunun şaquldan dönmə bucağı bir çox amildən
asılıdır. Ona görə də, ümumi halda alətin parametrlərinin
optimallıq kriteriyasını aşağıdakı şəkildə təqdim etmək olar.
= f (P, M
ə
, F
m.q.
, δ) ≤ φ
min
(8.2)
Burada, P – alətin yuxarı hissəsində oxboyu yük;
M
ə
– alətin yuxarı ucuna tətbiq olunmuş əyici moment;
F
m.q.
– alətin fırlanması zamanı ona təsir edən
mərkəzdənqaçma qüvvəsi;
216
δ – quyu divarə ilə mərkəzləşdirici arasındakı diametral
ara.
Şəkil 8.5-də sərt alətin sadələşmiş variantda hesabatı
verilmişdir, harada ki, çubuğun aşağı ucu şarnirlə söykənmiş,
yuxarı ucu elastiki bərkidilmiş şəkildədir, ağırlıq qüvvəsini q
l
/2
mərkəzləşdirilmiş yük ilə əvəz etməli və onu alətin yuxarı
ucuna tətbiq edirik. Yuxarıda qeyd edilənləri nəzərə alsaq alətin
əyilmiş ox tənliyini aşağıdakı kimi yazmaq olar.
= −
+
−
ə
(8.3)
Sadəlik üçün aşağıdakı əvəzləməni aparaq
+
= ,
ə
=
Onda (8.3) tənliyini kanonik şəkildə göstərmək olar.
+
=
(8.4)
Bu tənliyin həlli aşağıdakı şəkildədir
=
+
−
(8.5)
Burada, və
inteqral sabitləridir.
=
= ±
Sabitləri təyin etmək üçün aşağıdakı sərhəd şərtlərini
qəbul edək.
217
= 0;
= 0
(8.5)
tənliyinin
sərhəd
şərtlərini
nəzərə
almaqla
differensiyallanması aşağıdakı ifadəni verir.
= (
− 1)
(8.6)
Kiçik bucaqlar üçün triqonometrik funksiya həmin
bucağın özünə bərabər olur.
Mərkəzləşdirici ilə quyu divarı arasında aralıq olduqda
alətin oxunun quyu oxundan kənarlaşma bucağını aşağıdakı
şəkildə göstərmək olar.
=
(8.7)
Onda alətin kənarlaşmasının yekun bucağı
=
− 1 +
(8.8)
olar.
Funksiyanın minimumunu tapmaq üçün (8.8) ifadəsini
differensiyallayıb 0 bərabər edirik. Alınmiş ifadədə çevrilmələr
aparsaq aşağıdakı tənliyi alırıq
√
√ ∙
√
√
=
ə
(8.9)
burada,
218
=
ə
İ
Alınan (8.9) tənliyi alətin bağlanmış yuxarı ucuna təsir
edən oxboyu yük və əyici moment məlum olarsa, onda quyunun
minimum əyilməsi üçün
l
-in optimal qiymətini təyin etməyə
imkan verir.
Qazma kəmərinin alətlə birləşmə nğqtəsində əyici
moment aşağıdakı düstur ilə təyin olunur
ə
= ∙
∙
∙
(8.10)
Burada,
−
əyici moment əmsalıdır;
– AQB-nun uzunluğunun vahid çəkisidir;
– alətin ölçüsüz vahid çəkisidir;
– mərkəzləşdirici ilə quyu divarı arasında olan aralıqdır.
Alətin çəki vahidini aşağıdakı ifadədən təyin etmək olar:
=
İ
,
(8.11)
Hesabat göstərir ki, qazma kəmərinin sərt alətlə qarşılıqlı
elastiki təsiri zamanı birləşmə nöqtəsində əyici momentin
qiyməti böyük olur və AQB-nun dayanıqlılığına təsir göstərir.
Ona görə də, bu momentin təsirini neytrallaşdırmaq üçün alətin
tərkibinə birinci mərkəzləşdiricidən yuxarı əlavə ikinci
mərkəzləşdirici ünsür əlavə etmək lazımdır.
Qazma kəmərinin mərkəzləşdirici ilə birləşmə nöqtəsində
əyici
momentin
qiymətini
təyin
etdikdən
sonra
mərkəzləşdiricinin baltadan olan məsafəsinin təyin olunmasına
başlayırlar.
219
8.3.Rəqqas tipli qazıma kəmərinin aşağı hissəsinin
layihələndirilməsi.
Sərt QKAH quyunun zenit bucağının tənzimlənməsi üçün
istifadə oluna bilməz. Belə ki, onun hesablanmasında quyu
lüləsi istiqamətinin stabilləşdirilməsi daxil edilmişdir. Ona görə
də, şaquli quyuların, maili və üfüqi quyuların şaquli intervalının
qazılmasında istifadə olunan QKAH-in həndəsi ölçülərinin
hesablanması üçün şaqulilik prinsipinə əsaslanan rəqqas tipli
alətdən istifadə olunmalıdır, belə ki, onun hesablanmasında
QKAH-in ünsürlərinə cazibə qüvvəsinin təsiri nəzərə alınır.
Müəyyən ölçüdə əyilmiş quyuları düzəltmək üçün qazma
alətinə eninə qüvvənin təsirini nəzərə alan şaqulilik prinsipinə
əsaslanan alətin hesablanması zəruridir.
Alətin quruluşu müxtəlif ola bilər. Daha çox səciyyəvi
alət, kvadrat en kəsikli ağırlaşdırılmış qazma borusu (KAQB),
balta ilə düz boru vasitəsilə birləşir. Belə alətin sxemi şəkil 8.6-
da göstərilmişdir.
Şəkil 8.6. Rəqqas tipli QKAH-in hesablanmasının prinsipial
sxemi
220
KAQB-dən aşağıda yerləşdirilmiş hamar AQB-dən ibarət
QKAH müəyyən qədər əyilmiş quyuları düzəltmək üçün
istifadə olunur.
Mədən araşdırlmaları göstərir ki, KAQB-nin ölçüsü
baltanın diametrindən 1,6 mm kiçik olarsa, onda hamar AQB-
nin səmərəli uzunluğu 4,5 – 9 m təşkil edir. Şaqulilik
səmərəsini müəyyən etmək üçün hamar AQB-nun optimal
uzunluğunu elastiki çubuğun differensial tənliyinin köməyilə
əldə edirik.
İ ∙
=
−
+
(8.12)
(8.12) tənliyinin inteqrallanmasından aşağıdakı tənlik
alınır.
=
sin
+
cos
+
+
−
(8.13)
Burada,
və
– inteqral sabitləridir;
Eİ – hamar AQB-nun sərtliyidir.
İnteqral sabitlərini aşağıdakı sərhəd şərtlərini nəzərə
almaqla təyin edirlər:
x = 0 olduqda, y = 0, y ꞌ ≠ 0, y ꞌꞌ ≠ 0
x =
l
olduqda, y = r, y ꞌ = 0, y ꞌꞌ = 0 olur.
Sərhəd şərtlərindən istifadə etməklə hamar AQB-nin
uzunluğunu təyin etmək üçün tənlik alarıq.
[
( ,
)]
(
)
=
,
(8.14)
221
Burada, r – quyu divarı ilə KAQB-nin diaqonalı arasında
olan aralığın yarısıdır;
– hamar AQB-nun uzunluğudur.
Baltanın çəplik bucağı aşağıdakı kimi təyin edilir:
x = 0 olduqda, y ꞌ = β
8.4. Qazma kəmərinin aşağı hissəsinin seçilməsi və
sadələşdirilmiş hesabatı
Qazma kəmərinin aşağı hissəsi (QKAH) qazıma
prosesində ən məsuliyyətli hissələrdən biridir. Ağırlaşdırılmış
qazıma boruları (AQB) QKAH-in sərtliyini və çəkisini artırmaq
üçün onun tərkibinə daxil edilir. AQB-nin hesabına qazıma
prosesində baltada oxboyu yük yaranır.
AQB-nin diametrinin seçilməsi qazıma şəraitində kəsikdə
ən böyük sərtliyin yaranması şərtinə əsaslanmalıdır. AQB-nin
diametrinin quyu (balta) diametrinə nisbəti D ≤ 295,3 mm
baltalar üçünn 0,75 – 0,85, D > 295,3 mm baltalar üçün 0,65 –
0,75 olmalıdır. Belə ki, AQB-nin balta üstü hissəsinin sərtliyi,
altından, qazma aparılan qoruyucu kəmərin sərtliyindən az
olmaması zəruridir. AQB-dan qazıma borusuna keçid
diametrlərinin səlis olması şərtindən onun seksiyalarının sayı
təyin olunur.
AQB-dən
yuxarıda
yerləşən
qazıma
borusunun
diametrinin AQB diametrinə nisbəti 0,75 az olmamaldır. Bir-
biri ilə yanaşı duran AQB-nin sərtliklərinin nisbəti 1,6 – 1,7 az
olmamalıdır. Bunlara əsaslanaraq baltanın diametrindən asılı
olaraq AQB seksiyalarının sayını seçmək lazımdır.
222
8.4.1.Rəqqas tipli alətin hesabatı
Əvvəlcə baltanın və qoruyucu kəmərin (hansı ki, altından
qazıma aparılacaq) diametrlərindən asılı olaraq QKAH-in
pillələrinin sayını təyin etmək lazımdır (cədvəl 8.1).
AQB-nin uzunluğu aşağıdakı sadə düsturla hesablanır:
Rotor qazma üsulu üçün
= 1,25
/
(8.15)
Quyudibi mühərriklə qazıma üsulu üçünn
= 1,25(
− )/
(8.16)
Burada,
– baltaya verilən oxboyu yük, MN;
– 1 m AQB-nin çəkisi, MN;
G – quyudibi mühərrikin çəkisi, MN.
Əgər AQB bir-birindən diametrləri fərqli olan bir neçə
pillədən ibarətdirsə, onda QKAH-ni aşağıdakı hissələrə
ayırırlar: balta üstü, sərt, sıxılan, dartılan.
Balta üstü sərt hissənin uzunluğu oxboyu yükün təsiri
altında həmin hissənin dönmə bucağının minimum olması
şərtini təmin etməlidir. Sərt baltaüstü hissənin optimal
uzunluğunun
l
1
qiymətinin AQB-nin diametrindən asılılığı
cədvəl 8.2-dəki kimidirş
Balta üstü sərt hissənin uzunluğunu təyin etdikdən sonra
alətə daxil olan AQB-nin sıxılan hissəsinin uzunluğunu tapmaq
lazımdır:
= (
−
)/
(8.17)
223
Cədvəl 8.1
Göstəricilər
Baltanın diametri, mm
151-
139,7
165,1-
158,7
190,5
215,9
215,9
244,5
269,9 295,3
349,3
393,7
393,7
AQB-nin
diametri
121
108
133
121
159
146
178
159
178
159
203
178
229
203
178
254
229
203
178
273
254
229
203
178
299
273
254
229
203
178
299
273
254
229
203
178
Qazıma
borusunun
diametri,
mm
89
110
114
127
127
140
140
140
140
140
140
Qoruyucu
kəmər altı
diametr,mm
114
127
146
168
178
194
219
245
273
299
324
Cədvəl 8.2
AQB-nin diametri
114
121
138
159
178
203
229
254
273
299
Alətin sərt balta üstü
hissəsinin uzunluğu,
l
1,
m
8,7
9,1
9,7
11,0
12,0
13,3
14,6
15,9
16.6
18,2
224
Burada,
və
– 1 m AQB-nin uyğun olaraq
sərt baltaüstü və sıxılan hissələrinin çəkisidir, MN.
Quyudibi mühərriklıə qazıma zamanı (8.17) ifadəsinin
surətindən G
q.d.m.
(quyudibi mühərrikın çəkisi) çıxmaq lazımdır.
= (
−
. . .
−
)/
(8.17a)
AQB-nin sıxılan hissəsinin uzunluğunu təyin etdikdən
sonra kritik oxboyu yükü tapmaq lazımdır.
= 2
İ
(8.18)
Burada, E – poladın elastiklik moduludur, N/m
2
;
İ – borunun en kəsiyinin oxboyu ətalət momentidir, m
4
;
q – AQB-nin 1 m uzunluğunun çəkisidir, MN/m.
Müxtəlif tipli və diametrli AQB üçün kritik qüvvənin
qiymətini həmçinin cədvəl 8.3-dən tapmaq olar.
Əgər baltaya düşən oxboyu yük kritik qiymətdən çox
olarsa (
>
)
, onda quyu lüləsinin əyilməsi müşahidə
olunan intervallarda oxboyu yükü kritik qiymətə qədər
azaltmaq lazımdır.
Dartılan hissənin uzunluğu aşağıdakı düsturla təyin edilir
Rotor qazma üsulu üçün
= 0,25
/
(8.19)
Quyudibi mühərriklə qazıma üsulu üçün
= 0,25(
− )/
(8.20)
Burada,
– dartılan hissədə 1 m AQB-nin çəkisi,
MN.
225
Cədvəl 8.3
Borunun şərti
işarəsi
Xarici
diametri,
mm
Yiv
Daxili
diametri,
mm
Elevator altı
yonulma
diametri, mm
1 m
borunun
nəzəri
kütləsi, kq
Kritik yük
(hidravliki yük
nəzərə
alınmamışdır),
= 2
İ
, kN
AQB-95
95
3-76
32
-
49,0
11,6
AQB-108
108
3-88
38
-
63,0
16,3
AQB-146
146
3-121
75
-
97,0
32,0
AQB-159
159
3-133
80
-
116,0
40,5
AQB-178
178
3-147
80
-
156,0
57,8
AQB-203
203
3-171
100
-
192,0
8,6
BAQB-120
120
3-101
64
102
63,5
18,5
BAQB-133
133
3-108
64
115
83,0
25,6
BAQB-146
146
3-121
68
136
103,0
33,5
BAQB-178
178
3-147
80
168
156,0
57,8
BAQB-203
203
3-161
80
190
214,6
85,6
BAQB-219
219
3-171
110
190
221,0
95,4
BAQB-229
229
3-171
90
195
273,4
118,2
BAQB-245
245
3-201
135
220
258,0
121,5
BAQB-254
254
3-201
1001
220
336,1
155,8
BAQB-273
273
3-201
100
220
397,1
192,1
BAQB-299
299
3-201
100
245
489,5
249,8
226
Əgər dartılan hissədə bir neçə, diametrləri fərqli AQB
olarsa, onda bu AQB-nin çəkisini (0,25P
b
) dartılan hissənin
bütün pillələri arasında bərabər paylamaq lazımdır.
Nəticədə rəqqas tipli (şaquli) alətin uzunluğu aşağıdakı
kimi olacaq
Rotor qazma üsulu üçün
=
+
+
,
(8.21)
Quyudibi mühərriklə qazıma üsulu üçün
=
+
(
)
+
,
(
)
(8.22)
Dostları ilə paylaş: |