Особливості дослідження різьбових з’єднань за допомогою методу кінцевих елементів

Автор(и)

  • О. Я. Фафлей ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
  • В. В. Михайлюк ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
  • Р. В. Рачкевич ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
  • Р. О. Дейнега ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
  • А. І. Різничук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
  • Р. С. Кравчук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2021-1(50)-62-69

Ключові слова:

імітаційне моделювання, метод кінцевих елементів, момент згвинчування, насосно-компресорна труба, насосна штанга

Анотація

Для різноманітних інженерних розрахунків, досліджень та розроблення елементів обладнання сьогодні існує значна кількість комп’ютерних програм. Широкого розповсюдження для виконання таких робіт отримала програма SolidWorks, яка дає змогу мінімізувати час, полегшити виконання необхідних робіт, а також аналізувати міцність, жорсткість, стійкість та витривалість виробів широкого спектру складності та призначення. У програмі використано метод скінченних елементів, який має як ряд переваг, так і певні недоліки.

Для дослідження можливостей такої програми побудовано збірну модель різьбового з’єднання насосних штанг. Проблемним під час моделювання в середовищі SolidWorks Simulation залишається імітація моменту згвинчування для різьбових з’єднань. Існує декілька способів імітування моменту згвинчування під час дослідження напружено-деформованого стану різьбових з’єднань. Для розв’язання задач в осесиметричній постановці, оптимальним є  метод перекриття торців ніпеля та муфти на необхідну величину. Щодо використання самої осесиметричної моделі, то у процесі імітаційного моделювання вона не погіршує отриманих результатів порівняно із 3D моделями. Натомість пришвидшує процес розрахунку, дає змогу побудови дрібнішої сітки кінцевих елементів та отримання точніших результатів.

У роботі наведено алгоритм розрахунку величини натягу різьбових з’єднань насосних штанг, який може бути застосований і до різьбових з’єднань елементів бурильних колон з деякими коректуваннями. Відмінність буде тільки у формулі визначення моменту згвинчування, з якої виводять значення сили попереднього затягнення та площ небезпечних перерізів. Також у роботі проведено імітаційне дослідження за допомогою вибраного методу на прикладі різьбового з’єднання насосних штанг діаметром 19мм. Отримано епюру переміщень та розподілу еквівалентних напружень у різьбовому з’єднанні та показано можливість визначення конкретних параметрів у певних точках досліджуваної моделі із наступною автоматизованою побудовою їх графічних залежностей.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Alyamovskiy A. A. SolidWorks Simulation. Inzhenernyiy analiz dlya professionalov: zadachi, metodyi, rekomendatsii. M.: DMK Press, 2015. 562 р. [in Russian]

Kopei V. B. Skinchenno-elementnyi analiz ta optymizatsiia rizbovykh ziednan. Visnyk NTUU «KPI». Mashynobuduvannia. 2010. No 58. Р. 42–47. [in Ukrainian]

GOST 633-80 Trubyi nasosno-kompressor-nyie i muftyi k nim [in Russian]

Faerman I. L. Shtangi dlya glubinnyih nasosov. Baku: Aznefteizdat, 1955. 323 р. [in Russian]

API RP 7G-2 Recommended Practice for Inspection and Classification of Used Drill Stem Elements

GOST 13877-96. Mezhgosudarstvennyiy standart. Shtangi nasosnyie i muftyi shtangovyie. Tehnicheskie usloviya. K. Gocstandart Ukrainyi, 2002. 28 р. [in Russian]

##submission.downloads##

Опубліковано

07.09.2021

Як цитувати

Фафлей, О. Я., Михайлюк, В. В., Рачкевич, Р. В., Дейнега, Р. О., Різничук, А. І., & Кравчук, Р. С. . (2021). Особливості дослідження різьбових з’єднань за допомогою методу кінцевих елементів. Науковий вісник Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу, (1(50), 62–69. https://doi.org/10.31471/1993-9965-2021-1(50)-62-69

Номер

Розділ

ІНФОРМАЦІЙНІ ПРОГРАМИ ТА КОМПЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 3 > >>