«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Расчетно-экспериментальная оценка динамической нагруженности привода компрессора буровой установки

УДК: 621.825
DOI: 10.33285/1999-6934-2023-4(136)-12-15

Авторы:

¹ Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, Москва, Россия

Ключевые слова: привод, поршневой компрессор, динамические нагрузки, вибрация, свободные и вынужденные колебания, резонанс, упругие амортизаторы

Аннотация:

В статье приводятся результаты сравнительных исследований динамической нагруженности привода буровой установки нефтедобывающего оборудования при жестком креплении поршневого компрессора к опорной раме и на упругих амортизаторах. Экспериментально определены значения вибрационных перемещений и вибрационных ускорений на корпусе компрессора в рабочем диапазоне частоты вращения коленчатого вала. Полученные результаты показали, что расположение компрессора на амортизаторах позволяет снизить уровень вибрационных нагрузок. Свободные и вынужденные колебания корпуса компрессора определялись методом конечных элементов с использованием программы ANSYS R22. Задача решалась как объемная, с применением конечных элементов Solid Tet 10 node 187. Разработанные модели для решения данной задачи предполагали оба варианта крепления компрессора к опорной раме. При расположении компрессора на амортизаторах удалось значительно снизить частоту свободных колебаний. Применение амортизаторов в приводе компрессора позволило уменьшить значение резонанса и вывести его за рабочие частоты вращения.

Список литературы:

1. Вульфсон И.И. Краткий курс теории механических колебаний. – М.: ВНТР, 2017. – 241 с.
2. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. – М.: ЛЕНАНД, 2017. – 416 с.
3. Бабаков И.М. Теория колебаний. – М.: Дрофа, 2004. – 591 с.
4. Соколинский Л.И., Лопатин А.С., Пайдак В.Б. Обеспечение динамической устойчивости технологических трубопроводов дожимных компрессорных станций на основе результатов расширенных виброобследований и расчетов акустических колебаний // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2020. – № 2(116). – С. 104–109. – DOI: 10.33285/1999-6934-2020-2(116)-104-109
5. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. – М.: Изд-во ЛКИ, 2008. – 352 с.
6. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность: в 2 ч. Ч. 1. Критерии прочности и ресурса. – Новосибирск: Наука, 2005. – 494 с.
7. Махутов Н.А. Прочность и безопасность. Фундаментальные и прикладные исследования. – Новосибирск: Наука, 2008. – 528 с.
8. Козменков О.Н., Сафронова И.А., Батищев А.М. Совершенствование расчетных моделей определения остаточного ресурса масляных трансформаторов потребителей нефтедобычи // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2022. – № 2(128). – С. 13–18. – DOI: 10.33285/1999-6934-2022-2(128)-13-18
9. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Шамраева М.А. ANSYS в руках инженера. Практическое руководство. – М.: ЛЕНАНД, 2021. – 272 с.