Menu

Влияние крутящего момента на прочность моноопоры

При вращательном бурении моноопора испытывает реактивный крутящий момент. В результате в ее сечениях возникают касательные напряжения

т = MK/Wp, (3.21)

где MK - крутящий момент; Wp - полярный момент сопротивления кручению сечения моноопоры.

Для моноопор из труб круглого поперечного сечения Wp = = n(D - d )/ 16D, где D и d - наружный и внутренний диаметры моноопоры. Напряжения кручения не изменяются по высоте моноопоры постоянного сечения, не зависят от величины других нагрузок и положения, которое принимает изогнутая ось моноопоры в равновесном состоянии. Для их определения требуется знать только мощностную характеристику вращателя бурового станка и геометрию поперечного сечения моноопоры. Поэтому целесообразно уже сейчас дать оценку величин касательных напряжений, возникающих при вращательном бурении разведочных скважин, и их влияния на общее напряженное состояние моноопоры.

Для бурения разведочных скважин даже III группы (глубина по воде 300 м, по породам 500 м) достаточно иметь на буровом вращателе крутящий момент 1,4-1,6 кН-м. Значения касательных напряжений в сечениях моноопор из труб диаметрами 0,168 и 0,324 м с толщиной стенок 0,012 м при крутящем моменте даже 2 кН-м составляют 4,7 и 1,1 МПа соответственно. Эти значения малы по сравнению с пределом текучести материала моноопор на кручение, который обычно больше 300 МПа.

Под действием продольно-поперечного изгиба и кручения моноопора находится в двухосном напряженном состоянии. Для оценки влияния крутящего момента и создаваемого им напряжения на общее напряженное состояние моноопоры следует воспользоваться теорией наибольших касательных напряжений. По этой теории условное (без учета коэффициента запаса) допустимое нормальное напряжение в опасной точке моно-

Таблица 3.5

Расчетные значения [оу] моноопоры из труб круглого сечения, кПа

Диаметр трубы,

Толщина стенки

Предел текучести от

, МПа

10-3 м

трубы, 10 3 м

550

650

750

 

 

168

10

549, 89

649, 91

749, 92

 

 

549, 34

649, 44

749,51

 

 

 

14

549, 94

649, 95

749, 95

 

 

549,61

649,67

749,71

 

 

324

10

549, 99

549, 96

649, 99

749, 99

649, 97

749, 97

 

 

 

14

549, 99

650, 00

750, 00

 

 

549, 98

649, 98

749, 98

Примечание.

В числителе при

т = 2 кН-м, в знаменателе при т = 5 кН-м.

 

опоры от сил продольно-поперечного изгиба может быть вычислено по условию прочности

[image]

где от - предел текучести материала моноопоры; т - касательное напряжение в опасной точке моноопоры от крутящего момента.

В табл. 3.5 приведены значения [Оу] для моноопор из труб диаметрами 0,168 и 0,324 м, рассчитанные по формуле (3.22) при значениях крутящего момента 2 кН-м (числитель) и 5 кН-м (знаменатель). Анализ данных этой таблицы позволяет сделать следующий вывод.

В инженерных расчетах моноопорного основания на прочность касательные напряжения от крутящего момента, возникающего при вращательном бурении, можно не учитывать. Даже при крутящем моменте в 2,5 раза большем, чем используемый на практике, [Оу] « от.

При использовании бурового оборудования со значительно большим крутящим моментом или моноопор с меньшим полярным моментом сечения расчеты необходимо выполнять с учетом напряжения кручения.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2447 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5014 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2404 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Наши рекомендации

Еще материалы

Склад геодезичних робіт для кадастру

Геодезичні роботи займають у кадастрі значне місце. Їхній склад залежить від призначення кадастру й ступеня його автоматизації. Однак у більшості випадків робота ведеться по наступної схемі. 1. Підготовчі роботи. У процесі...

30-05-2011 Просмотров:3560 Інженерна геодезія

Постановка задач оптимизации

Рассмотренные в предыдущих главах методы расчета вантовых систем основаны на анализе расчетной схемы, т. е. позволяют определить напряженно-деформированное состояние по схеме, заданной рядом геометрических и физических параметров. Как правило, в...

20-09-2011 Просмотров:4859 Вантовые покрытия

3.4. Родина

Не каждое место просто описать. Связано это не всегда с тем, что про что-то можно мало узнать, про что-то никто не расскажет; чтоб ехать куда-то, нужно потратить много сил и...

03-03-2011 Просмотров:2800 Комплексные географические характеристики