Создан заказ №2311810
7 октября 2017
Рассчитать шток бурового насоса двойного действия на прочность если известно давление нагнетания жидкости Pн
Как заказчик описал требования к работе:
Расчет и конструирование машин и оборудования нефтегазовых промыслов, решить 3 задачи,вариант №1
Фрагмент выполненной работы:
Рассчитать шток бурового насоса двойного действия на прочность, если известно давление нагнетания жидкости Pн, диаметр поршня насоса Dп, наружный диаметр штока dшт, коэффициент трения уплотнения поршня о цилиндр fц, и уплотнение штока о шток fш, длина штока lшт равна 1390 мм. Выбрать по результатам расчета материал штока.
Таблица 1 – Исходные данные
Dп, мм
Pн, МПа dшт, мм
fц
fш
155 16 60 0,14 0,10
Таблица 2 –Исходные данные в системе СИ
Dп, м
Pн, Па dшт, м
fц
fш
0,155 16∙106
0,06 0,14 0,10
Решение:
Рисунок 1 – Расчетная схема поршень-шток
1 – шток; 2 – поршень штока; 3 – уплотнитель штока; 4 – шток ползуна; 5 – ползун.
Сила, сжимающая шток, без учета сил инерции:
Pшс=π∙Pн∙Dп24+Dп∙l1∙fц-dшт∙l2∙fш∙kc
где l1- длина уплотнения поршня, l1=0,2 м;
kc- коэффициент среднего давления уплотнения на шток, kc=0,15;
l2- длина уплотнения сальника, м
l2=1,5∙dшт=1,5∙0,06=0,09
Pшс=3,14∙16∙106∙0,15524+0,155∙0,2∙0,14-0,06∙0,09∙0,09∙0,15==0,52∙106 Н
Максимальные напряжения сжатия:
σc max=Pшсfшт
где fшт- площадь поперечного сечения штока, м2
fшт=π∙dшт24=3,14∙0,0624=0,0028 м2
σc max=0,52∙106 0,0028=185,7∙106 Па
Коэффициент запаса прочности при сжатии:
В качестве материала штока бурового насоса выберем сталь 20ХН, для которой предел текучести σT=590 МПа.
nc=σTσc max=590185,7=3,2
2<nc<5
Вывод: условие прочности выполняется. (работа была выполнена специалистами author24.ru)
Сила, растягивающая шток, без учета сил инерции:
Pшр=π∙Pн∙Dп2-dшт24+Dп∙l1∙fц-dшт∙l2∙fш∙kc
Pшр=3,14∙16∙106∙
∙0,1552-0,0624+0,155∙0,2∙0,14-0,06∙0,09∙0,09∙0,15= =0,47∙106 Н
Максимальные напряжения растяжения:
σp max=Pшрfшт
σp max=0,47∙106 0,0028=167,8∙106 Па
np=σTσp max=590167,8=3,5
2<nc<5
Вывод: условие прочности выполняется.
Растягивающая сила в сечении резьбы штока:
Ppp=T+x∙Pшр
где x- коэффициент нагрузки, x=0,25;
T- сила растяжения, создаваемая при затяжке гайки, Н
T=k3∙1-x∙Pшр
где k3- коэффициент затяжки, k3=2
T=2∙1-0,25∙0,47∙106=0,7∙106 Н
Ppp=0,7∙106+0,25∙0,47∙106=0,82∙106 Н
Напряжение растяжения в сечении резьбы штока:
σp=Pppf0
где f0- площадь поперечного сечения резьбы штока, м2
f0=π∙d024
где d0- внутренний диаметр резьбы штока, м
d0=dшт-2h
где h- высота профиля резьбы для шага резьбы P = 3 мм, мм
h=1,5∙tg60°=2,598 мм
d0=60-2∙2,598=54,804 мм
f0=3,14∙0,05524=0,0024 м2
σp=0,82∙1060,0024=341,7∙106 Па
Касательные напряжения в сечении резьбы штока:
τp=Mг0,2∙d03
где Mг- крутящий момент от силы затяжки гайки, Нм
Mг=ξ∙d0∙T
где ξ- коэффициент, учитывающий трение в резьбе, ξ=0,13
Mг=0,13∙0,055∙0,7∙106=0,005∙106 Н∙м
τp=0,005∙1060,2∙0,0553=150,2∙106 Па
Эквивалентное напряжение при растяжении:
σэр=σр2+3∙τр2
σэр=341,72+3∙150,22=646,5 МПа
Коэффициент запаса прочности:
npp=σTσэp=590646,5=0,9
2>npp<5
Вывод: условие прочности не выполняется...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
8 октября 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Рассчитать шток бурового насоса двойного действия на прочность если известно давление нагнетания жидкости Pн.jpg
2020-04-15 12:42
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Автор, выполнил работу раньше срока, всегда на связи, что является большим плюсом)
Хочешь такую же работу?
300 ₽
