74207

Бұрғылау машиналары және жабдықтары. Бұрғылау құралы. Шпурлар бұрғылауға арналған машиналар. Бұрғылау-кранды машиналар

Лекция

Производство и промышленные технологии

Бұрғылау – бұл топырақ массивінде қирау заттарын сыртқа шығара отырып, цилиндрлік жазықтықтар түзу арқылы топырақты қирату процесі. Егер диаметрі 75 мм дейін және тереңдігі 9 м болса жазықтықтар шпурлар деп, ал өлшемдері үлкен болса бұрғы деп аталынады.

Казахский

2014-12-29

1.45 MB

63 чел.

Дәріс №9 (1 сағат)

Тақырып: «Бұрғылау машиналары және жабдықтары. Бұрғылау құралы.  Шпурлар бұрғылауға арналған машиналар. Бұрғылау-кранды машиналар. Бұрғылау машиналарының негізгі түрлерінің техникалық және эксплуатациялық көрсеткіштері. Қада қағу жабдықтары.  Қадаларды соққылау және вибрациялау, шаю мен бұрандалау әдістері арқылы қағу жабдықтары»

Жоспар:

  1.  Бұрғылау құралы.  
  2.  Шпурлар бұрғылауға арналған машиналар.
  3.  Бұрғылау-кранды машиналар.
  4.  Бұрғылау машиналарының негізгі түрлерінің техникалық және эксплуатациялық көрсеткіштері.
  5.  Қада қағу жабдықтары.  

 Бұрғылау – бұл топырақ массивінде қирау заттарын сыртқа шығара отырып, цилиндрлік жазықтықтар түзу арқылы топырақты қирату процесі. Егер диаметрі 75 мм дейін және тереңдігі 9 м болса жазықтықтар шпурлар деп, ал өлшемдері үлкен болса  бұрғы деп аталынады.

 

Құрылыста бұрғылау жұмыстары инженерлік-геологиялық зерттеулер жүргізу, топырақты жару арқылы өңдеу, сумен қамтамасыз ету және су деңгейін төмендету, бағаналар, жол белгілерін, анкерлерді орнату кезінде орындалады.

Бұрғылаудың механикалық және физикалық тәсілдерін ажыратады.

Көптеген машиналарда жұмыс жабдығының айналу-ілгерілемелі, соққылау-айналу және соққылау қозғалыстары арқылы жүзеге асырылатын механикалық тәсілдер қарастырылған.

Жұмысшы органдары:

- қалқанды, шнекті және шөмішті бұрғылар;

- кеңейткіш-бұрғылар;

- үш шарлы және соққы долотолары.

Қалқанды бұрғы винт забурник және заслонкалар түріндегі екі қазғыш қалқанды остовтан тұрады. Забурник бұрғыны бұрғылау осінде бағыттап және ұстап тұрады. Заслонкалар топырақты бұрғыламадан алу барысында оның төгілуіне жол бермейді. Бұрғыны қырлы штанга шетіне бекітеді. Қалқандар мен забурник берік бекітілуі үшін оларды қатты құйма пластиналардан дайындалған кескіштермен жабдықтайды.

Шнекті бұрғылардың  остовы қалқандыларға қарағанда ұзынырақ. Оған жолақты болаттан дайындалған шнек түзетін спираль пісіріліп жапсырылған Остовтың төменгі жағында қазғыш қалқандар мен забурник бекітілген.

Шөмішті бұрғылар, сондай-ақ бұрғы-кеңейткіштер қолданылады.

Қолданыста шар долотолары, тісті долотолар, крестті, соққы штангасы басқа да бұрғылау құралдары қолданылады.

Топырақ бұрғыдан арнайы құралдар көмегімен шаю және үру (сорап және компрессор станциялары) арқылы шығарылады. Шаңды, лас және денсаулыққа зиян.

Бұрғылаудың физикалық тәсілдеріне мыналар жатады:  термиялық, ультрадыбысты, электрогидравликалық, жоғары жиілікті және гидравликалық.

Жұмысшы органының қозғалысы айналмалы-ілгерілемелі бұрғылау машиналары жүк автокөліктернің, жылжымалы және  пневмодөңгелекті тракторлар базасында орындалады. Бұрғылау жабдығы біршөмішті экскаваторлардың, кішігабаритті тиегіштердің және басқа да машиналардың ауыспалы жұмысшы органы ретінде қарастырылады.

Бұрғылау машиналарының бас параметрі – қазу тереңдігі (h,м) былай ажыратылады: 1-жеңіл бұрғылау машиналары  5 м дейін; 2-орташа бұрғылау машиналары –20м дейін; 3-бұрғылау тереңдігі 20м асатын ауыр бұрғылау.

Бұрғылау машиналарының жұмысшы органы мыналардан тұрады: 1-базалық автокөлік; 2-ішінде гидроцилиндрі бар жазық бұрғылау штангасы; 3-қозғалтқыштың механикалық трансмиссиясы арқылы айналдырғыш ; 4-қырлы штанга; 5-жұмысшы құрал – қалқанды (шнекті) бұрғы; 6-шығару тірегі.

Бұрғылау үшін бұрғылау машиналарын шығару тіректеріне бекітеді, бұрғыны жер бетіне түсіреді және айналдырғышты қоса отырып, гидроцилиндр арынымен бұрғылау жұмыстарын жүзеге асырады.

Бұрғының топыраққа тереңдеп, оның қалқандарында топырақтың жиналуына қарай  бұрғыны скважинадан шығарып алады да өте жоғары айналдыру жылдамдығы арқылы  оны артық топырақтың күйреу өнімдерінен ажыратып алады. Содан кейін, бұрғыны қайтадан скважинаға түсіреді және процесті керекті тереңдікке жеткенше жалғастырады. Берік топырақтарды жару арқылы өңдеу кезінде шпур бұрғылау машиналарының жұмысшы органы ретінде шетінде кескіштері мен шарлы долоталары бар бір немесе екі бұрғылау штангалары алынады. Бұл бір немесе екі шпиндельді бұрғылау машиналары.

Ол мыналардан тұрады:

1-айналу векторлары;

2-жетекті гидроқозғалтқыштар;

3-жылжымалы күйме;

4-рама және олардың бағыттаушылары;

5-орталық гидроцилиндр;

6-шығару тіректері.

Шосселік және темір жолдар астына тұрбалар, байланыс және электр желілерін  өткізуге арналған горизонталь скважиналар ашық орлардан бұрғылайды. Скважиналарды отырғызу тұрбаларымен тұрақтандырады. Скважина ұзындығы – 60м, диаметрі  1720мм-ге дейін – скважинаның өту жылдамдығы 1,4м/сағ; диаметрі 630мм-ге дейін – скважинаның өту жылдамдығы 15 м/сағ. Жеткізу күші 480-ден 7200 кН-ға дейін.

Соққылы-айналдыра бұрғылау. Бұл жер топырақ құралдың айнала отырып ілгерілемелі соққылары нәтижесінде скважина ішінде күйрейді. Станоктар енгіш пневмосоққыштармен жабдықталған. Оларды диаметрі 150мм және тереңдігі 80м скважиналарды бұрғылау үшін қолданады.

Қадалы іргетастар дайындау үшін қағу, винтті және соғу қадалары қолданылады. Алғашқы екі тип ТБК заводтарында дайындалады, ал үшінші тип – тікелей объектте (құрылыс алаңында) монолит темірбетоннан дайындалады.

Квадраттық қимасының өлшемдері 0.2×0.2 м –ден 0.4×0.4 м-ге дейін, ұзындығы 20 м-ге дейін болатын призматикалық соғу қадалары жаппай қолданысқа ие. Сонымен қатар винтті металл қадалар да қолданылады. Шетелдерде бұрғылап соққылау қадалары басым қолданылады.

Қағу қадаларын топыраққа сыртқы күш әсерін түсіру есебінен, винтті қадаларды – сырқы әсер күшін айналдыру моментімен үйлестіре отырып енгізеді.

Ростверктер (қадалар бастарын біріктіретін құрылыс конструкциясы) орнату алдында қада бетін (олардың бастарын) пневмобалғалармен, газбен кесу арқылы, арнайы құрылғы – қада кескіштермен жобалық белгіде тегістейді.

Қағу қадаларын қазылған скважинаны арматуралық қаңқамен, отырғызу тұрбасымен, бетон қоспасымен және қабаттап тығыздай отырып сол орнында дайындайды. Скважиналарды бұрғылау, штамппен енгізу және оларды араластыра отырып  жасайды. Тығыз топырақтарда скважиналар қабырғалары бекітілмейді, ал бұзылғыш топырақтарда отырғызу тұрбалары (алып тасталынатын және қалдырылатын) қолданылады.

Қағу қадаларын орнату жұмыстарын механикаландыру үшін жалпы құрылыс машиналары мен жабдықтарының (бұрғылау, бетонараластырғыш, тасымалдауға арналған машиналар, бетон қоспасын төсеу мен тығыздауға арналған машиналар және т.б.) топтамасы қолданылады.

Копрлар мен копрлық жабдықтар

Қада қағу жабдықтары – бұлар копрлар – қадаларды құрастыру орнына енгізу орнына тасымалдауға, оларды орнатуға, тіреу мен бағыттауға, бекіту мен енгізуге, қағу мен жаңа позицияға қозғалтуға арналған универсалды базалық жабдық.  

Копрлар қабық-қадаларды  0.5÷2.5 м, l=30 м, 3-8 м секциялармен, металл шпунтқа енгізеді  (l=25 м-ге дейін).

Копрлар былай ажыратылады: рельсті, тракторларға, біршөмішті экскаваторларға, автоматты крандарға орнатылған аспалы және суда қалқымалы.  

Копрлардың негізгі параметрі – енгізілетін қадалардың максимал ұзындығы (8, 12, 16, 20, 25 м). Индекс КН-12 – ұзындығы 12 м қадаларға арналған аспалы копр; КР-16 – ұзындығы 12 м қадаларға арналған рельсті копр.

Жұмысшы жабдығының қозғалу дәрежесіне қарай копрлар былай ажыратылады:

- универсалды: платформаның толық бұрылуы, көлбеулік қадаларды қағу үшін  жебе ұшуының өзгеруі мен көлбеуленуі;

- жартылай универсалды;

- қарапайым.

Копрдың жұмысшы процесі оның орнату орнына жылжуынан, строповкалаудан, орналасуын тексеруден, тартудан, енгізу орнына орнатудан, оның орналасу жағдайын тексеруден, қада басына басқапты бекітуден, қадаға енгізгіш құрылғыны орнатудан, строповканы алып тастаудан, қаданы қағудан, балғаны көтеру мен енгізілген қада басынан басқапты алып тастаудан тұрады.

Трактор базасындағы копр - копрлық жебені трактордың артқы немесе қаптал бөлігіне асып қою.  

Арқанды экскаваторлар базасындағы копр қазаншұңқырлар мен орларға қада қағу кезінде ойма шетіне орналастырып қолданылады.

Бір жұмысшы позициядан бірнеше қада енгізе алады. Жұмыс өнімділігі – 25-30 дана/ауысым, l= 8 м; 15-20 дана/ауысым, l=12 м; ауысымға ұзындығы 16 м болатын 8-12 қада қағу.

Автомобиль базасындағы копр – көлемі аз жинақталмаған R=200 км, ұзындығы 8 м қада қағу жұмыстарында қолданылады. Копрлық жабдық 15 минутта тасымал күйге келеді.  Жұмыс өнімділігі 18-22 қада/ауысым; КО (КрАЗ, КАМАЗ).

Рельсдөңгелекті копр (қада балғасы, виброенгізгіш, вибрбалға) ауыр қадалармен 12-16 м жұмыс жасау кезінде және қадалық жұмыстар көлемі көп болғанда қолданылады. Рельсті жолдағы көпірлі копр типтері аса сулы топырақтарда жұмыс жасаған кезде қолданылады.

Копрлардың жұмыс өнімділігі (ауысымдық техникалық):

 (қада/ауысым),                                            

мұндағы Тсм - ауысым ұзақтығы, сағат;

         Tц - бір қаданы енгізуге кезіндегі жұмыс циклі ұзақтығы, сағат;

         tп - орташа қосымша операциялар, технологиялық және ұйымдастыру үзілістер, техникалық қызмет көрсету ұзақтығы.

Қада балғалары қаданы топыраққа соққымен енгізу үшін қолданылады.

Қада балғасы мыналардан тұрады:

  1.  Соққылаушы (лақтыру немесе соққылау бөлігі);
  2.  Наковальня  (қада басымен қатаң бекітілген жылжымайтн бөлігі);
  3.  Соққылық бөлігін көтеруге және бағыттауға арналған құрылғы.

Былай ажыратылады:

  1.  Механикалық;
  2.  Буауалық;
  3.  Дизельді;
  4.  Гидравликалық қада балғалары.

Механикалық балға – қарапайым механизм; массасы 5 т металл құйма, копр мачтасы бойымен көтергіш лебедкалар арқылы көтеріліп қадаға лақтырылады. Жұмыс өнімділігі төмен  (4-12 соққы минутына); қада жұмыстарының көлемі аз болғанда қолданылады.

Буауалық балға – бұл цилиндр мен поршеннен тұратын жұп. Бірлік әсер ететін балғаларда поршень шток арқылы қаданың басқабымен байланыстырылған, ал соққылық бөлігі цилиндр болып табыады (соққы жиілігі 40-50 мин-1). Қос әсерлі балғаларда соққы бөлігі қызметін цилиндр ішінде қозғалып жүретін поршенмен жалғастырылған боек атқарады. Кемшілігі- компрессорлық және букүштік құрылғыларға тәуелділігі.  

Гидравликалық балға. Қос әсерлі буауалық балғаға ұқсас жұмыс жасайды. Айырмашылығы бу немесе ауа орнына цилиндрге сұйықтық беріледі, копр сорап құрылғысымен жабдықталады. Соққылық бөлігінің массасы – 210-7500 кГ, соққы энергиясы – 3.5-120 кДЖ, соққы жиілігі – 50-170 мин-1.

Сурет 1. Бірлік әсер ететін буауалық балға жұмысының принципі 1-қада; 2-қада басқабы; 3-шток; 4-поршень; 5-цилиндр.

Дизелдік балғалар тұрбалы және штангалы болады. (Сурет 2).

Сурет 2. Дизель-балғалардың (штангалық (а) және тұрбалық (б)) 

принциптік схемалары:

 1-жылжымалы цилиндр; 2-бағыттаушы штангалар; 3-поршень; 4-жылжымалы поршень; 5-басы; 6-жылжымайтын цилиндр; 7-шабот.

Штангалы балғалардың соққылық бөлігін қаптал беті ашық және бағыттаушы екі штангада қозғалып жүретін жылжымалы штангалар құрайды (сурет 2). Цилиндр жылжымайтын цилиндрге құлаған кезде жану камерасында ауа мен отын қоспасы жана бастайды. Энергия (қоспаның жануынан болатын) цилиндрді жоғары қарай лақтырады, нәтижесінде ұадаға жаға соққы түседі, цикл қайталанады.

 Тұрбалы балғаларда шаботы бар (балға соққысын қабылдау үшін) жылжымайтын цилиндр бағыттаушы  конструкция болып табылады. Бұл ерде балғаның соққылық бөлігі басты жылжымалы цилиндр. Отын шашырауы мен қоспаның жана бастауы поршень басының төмен қысымды сораппен отын берілетін цилиндрдің сфералық оймасына соққы беру нәтижесінже жүзеге асырылады.

Тұрбалы балғалардың соққы энергиясы соққы массасы бірдей болған жағдайда, штангалық балғаларға қарағанда 2-3 есе көп болады. Қыта штангалы балғаларды Т= - 30° температурада іске қосуға болады. Тұрбалы балғалар Т - 20° дейін температурада арнайы жабдықтар мен балғаны  20-30 минут алдын-ала қыздырып алуды қажет етеді.  Штангалы балғалар қыс мезгілінде орнықтырақ жұмыс жасайды.

Басқаптар қаданы копр бағыттаушысына бекітуге мүмкіндік береді және балға соққысы кезінде қада басын қираудан сақтайды. Олар былай ажыратылады: металл құйма және ағаш немесе полимер материалдардан жасалған амортизациялық төсемелермен пісірілген.

Дизель балғалар (ең көп тараған) екі тактылық дизель режимінде сырқы энергия көзіне тәулсіз жұмыс жасайды. Дизель балғалар бағыттаушылары штангалы (штангалы) және бағыттаушы цилиндрлі (тұрбалы) болуы мүмкін.

Штангалы дизель балғаларда 2 бағыттаушы штанга төменде поршеньмен бірге құйылған негізбен біріктірілген. Негіз  сфералық табанға немесе басқапқа сүйенеді. Штанга бойымен цилиндр (балғаның соққы бөлігі) қозғалып жүреді. Жоғарғы жағында штанга оның бойымен еркін қозғалатын және копр дебедкасының арқанына бекітілген аралық траверсамен біріктірілген.  Соққы энергиясы – 3,2-65 кДЖ, жиілігі – 55 мин-1, соққы бөлігінің массасы – 240-2500 кГ. Қолданылу облысы: жеңіл темірбетон және ағаш қадаларды әлсіз немесе орташа топырақтарға енгізу.

Тұрбалы дизель балғаларда соққы бөлігінің қызметін бағыттаушылар бойымен қозғалып жүретін цилиндр атқарады. Поршень соққысын шабот қабылдап алады. Поршеньді траверсамен көтеріп алып лақтырады. Поршеннің шаботқа тигізетін соққысынан ауа-отын қоспасы жанады да газдар поршенді жоғары қарай лақтырады. Ол жақтан поршень ауаны сыға отырып, жұмыс жасап болған газдарды жоя отырып тағы да төмен түседі, процесс қайталанады.

Соққы энергиясы – 15-150 кДЖ, жиілігі – 45 мин-1, массасы – 500-5000 кг (до - 60°). Темірбетон қадаларды кез-келген тау жыныстық емес топырақтарға енгізу, төмен температура жағдайында да жұмыс жасайды.

  Виброенгізгіштер қада өсі бойымен бағытталған тербелістер қоздырғышы болып табылады. Ол қадамен басқап арқылы байланысқан. Жиілігі төмен –10 Гц дейін (тербелістер жиілігі); жоғары жиілікті –16,6 Гц дейін болуы мүмкін. Құмдақты және құм сумен қаныққан топырақтарда қолданылады. Басқарылуы ыңғайлы, жұмыс өнімділігі жоғары, қадалар басын қиратпайды. Кемшілігі: шектелген қолданылу облысы, вибрацияның кері әсерінен электр қозғалтқыштарының жұмыс жасау мерзімінің салыстырмалы түрде аздығы.

Вибробалғалар – виброенгізгіштерден айырмашылығы виброқоздырғыш корпусының басқаппен байланысу өзгешелігі. Серіппелі амортизаторлар арқылы байланысқан. Соққы энергиясы – 3,9 кДЖ; массасы – 2850 кГ. Сонымен қатар қадалар мен шпунттарды жұлқып алу үшін қолданылады.

Сурет 3. Вибробалға құрылымының принциптік схемасы:

1-қада; 2-басқап; 3-серіппелі амортизоторлар; 4-боек; 5-наковальня;               6-дебаланстар; 7-екі синхронды жұмыс жасайтын электр қозғалтқыш корпус.

Бақылау сұрақтары:

  1.  Бұрғылаудың қандай тәсілдерін ажыратады?
  2.  Бұрғылау машиналарының жұмысшы органдарына не жатады?
  3.  Жұмысшы жабдығының қозғалу дәрежесіне қарай копрлар қалай ажыратылады?
  4.  Қада балғасы неден тұрады?
  5.  Бұрғылаудың физикалық тәсілдеріне не жатады?  

Ұсынылатын әдебиеттер:

  1.  Строительные  машины.  Учебник  для  вузов.   Д.Н. Волков, В.И. Крикун, С.Е. Рынсков.  Под ред. Д.Н. Волкова. М. , Высшая школа, 1996.
  2.  Машины  для  городского строительства. Учебник для вузов.      С.С. Добронравов, В.Г. Дронов. М., Высшая школа, 1995.
  3.  Вайнсон  А.А.  Подъемно-транспортные машины.  Учебник для вузов. М., Машиностроение, 1999.
  4.  Волков Д.П., Крикун В.Я. Строительные машины. – М.:АСВ, 2002. Белецкий Б.Ф. Строительные машины и оборудование – Ростов н/Д, Феникс, 2005.
  5.  Сосевич З.Н. Самохвалов В.Н. Строительные машины. Методические указания для выполнения контрольной работы. – Самара, 2000.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16894. Табуляция во Writer. Формулы 101.5 KB
  Лабораторная работа № 5Табуляция во Writer. Формулы Оборудование: ПКПрограммное обеспечение: Windows OpenOffice.org WriterЦель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в текстовом процессоре Writer Задание 1. 1. Перекопируйте папку ЛР_5 на диск H: в папку ИТ 2. Откр
16896. Подготовка документа к печати 179.41 KB
  Подготовка документа к печати Оборудование: ПКПрограммное обеспечение: Windows OpenOffice.org WriterЦель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в текстовом процессоре Writer Ситуация. Вам нужно срочно подготовить материал в печать или реферат по опред...
16897. Подготовка документа к печати. Урок 20.16 KB
  Тема Подготовка документа к печати Цели урока: 1 обучающие: Освоить дополнительные возможности OpenOffice.org Writer; Научиться быстро и качественно готовить документ к печати; 2 развивающие: повышение общего образовательного уровня в области офи
16898. Объекты Math: редактор формул OpenOfficeorg 393.19 KB
  Лабораторная работа № 7 Объекты Math: редактор формул OpenOffice.org Оборудование: ПКПрограммное обеспечение: Windows OpenOffice.org WriterЦель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в текстовом процессоре Writer OpenOffice.org OOo имеет компонент для создания и ре
16899. Работа с таблицами в OpenOfficeorg 431.22 KB
  Лабораторная работа № 8 Работа с таблицами Оборудование: ПКПрограммное обеспечение: Windows OpenOffice.org WriterЦель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в текстовом процессоре Writer Таблицы являются полезным средством для организации и представл...
16900. Знакомство с программой KompoZer 818.5 KB
  Лабораторная работа Знакомство с программой KompoZer Цель работы: познакомиться с рабочей средой программы KompoZer научиться создавать сайт на основе шаблона 1.2 Технические средства Оборудование: ПК; Программное обеспечение: KompoZer Примерное время ра...
16901. Знакомство с программой KompoZer. Лабораторная работа 807 KB
  Лабораторная работа №9. Знакомство с программой KompoZer. Цели лабораторной работы: познакомиться с рабочей средой программы KompoZer создать сайт на основе шаблона. Описание пунктов меню в KompoZer можно просмотреть в файле Описание пунктов меню в KompoZer.doc. Панель инстр...
16902. РАХМАНИНОВ, СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ 31.5 KB
  РАХМАНИНОВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ Rakhmaninov 1873–1943 русский композитор и пианист. Родился 20 марта 1 апреля 1873 в имении Онег Новгородской губернии. Проявив интерес к музыке уже в четыре года обучался игре на фортепиано а в девять лет поступил на фортепианное отделение СанктПете...