Подбор типа буровой вышки для бурения скважины глубиной 8150 м, страница 2

3 Определяем коэффициент запаса прочности вышки при действующей максимальной вертикальной нагрузки Q_верт = 410т.

Усилие, действующее в нижнем сечении на одну ногу вышки

                                                    (15)

где - угол наклона ноги вышки к вертикали, определим  следующим образом. Для вышек, разбираемых на отдельные стержни, размер верхнего основания в свету должен разрешать свободный пропуск собранного кронблока.[9,стр.191].Ширина кронблока УКБА-7-600 составляет 2250мм, длина 5090мм [8, стр.47,табл.1.12]. С учетом вышесказанного выбираем размер верхнего основания 4000мм, что обеспечивает свободный пропуск собранного кронблока.

Рисунок 3 – Принципиальная схема для нахождения угла наклона ноги вышки

 ВС=6000мм;А=АD=11000мм, H=BE=44800мм[8, стр.58, табл.1.22].

Следовательно BC=EF=4000мм.

                                          tgα=,                                                    (16)

где        ;                                              (17)

                                        tgα==                                 (18)

                                         α=arctg(0.0558)=4,46⁰.                               (19)

                                        

Коэффициент запаса прочности

                                                               (20)

где Р_кр – критическая нагрузка, действующая на стержень ноги вышки.

Найдем гибкость ноги вышки λ:

                                                                  (21)

где  = 3,7 м длина стержня ноги;

       - радиус инерции.

                                                               (22)

Рисунок 4 –Применяемый профиль уголка 25025016

       верхней части 25025016 [2, стр.58, табл.1.22].

       для 250: J_XС=4717;J_YC=4717 F=78,4см² [10, стр.149, табл.5.2];

   Y_C==                                          (23)

где   А₁,А₂ – площади первого и второго сечений;

        Y_C1,Y_C2 – положения центра тяжести относительно выбранных осей X,Y;

               ;                                                                    (24)

              ,                                                     (25)

где  a=250, h=16 [2, стр.58, табл.1.22].

                                      F=A₁+A₂=4000+3744=77, 44 см².                                   (26)

                                      J_XC= =,                              (27)

где   – моменты инерции первого и второго сечений относительно осей X,Y проходящие через центр тяжести уголка.

                                        (28)

где                                                                             (29)

где    a=250, h=16 [2, стр.58, табл.1.22].

                               (30)

где                                                        (31)

где        a=250, h=16 [2, стр.58, табл.1.22].

J_YC= =,                                                                   (32)

где   – моменты инерции первого и второго сечений относительно осей X,Y проходящие через центр тяжести уголка.

                             (33)

где                                                                      (34)

где    a=250, h=16 [2, стр.58, табл.1.22].

                                (35)

где                                                          (36)

где   a=250, h=16 [2, стр.58, табл.1.22].

Рисунок 5 – Применяемый профиль уголка 160´160´14

нижней части 16016014 [2, стр.58, табл.1.22].

    для 160:  J_XС=1046; J_YC=1046; F=43,3см² [10, стр.149, табл.5.2].

Y_C==                                                 (37)

где   А₁,А₂ – площади первого и второго сечений;

        Y_C1,Y_C2 – положения центра тяжести относительно выбранных осей X,Y;

               ;                                                                    (38)

              ,                                                      (39)

где  a=160, h=14 [2, стр.58, табл.1.22].

                                      F=A₁+A₂=2240+1986=41,36 см².                                   (40)