Мобильная бурильная установка на тракторном шасси "Беларус"

БНТУ, кафедра Горные машины,
Диплом по дисциплине : Машины и комплексы открытых горных работ
на тему: Мобильная буровая установка
Минск 2010

БУРЕНИЕ РАЗВЕДОЧНОЕ, ШНЕК, ТРАКТОРНОЕ ШАССИ, ПРИВОД

Дипломный проект: 119 с., 28 рис., 6 табл., 21 источник, 2 прил.

Темой представленного дипломного проекта является агрегат бурильный.
Цель работы – разработка агрегата бурильного со шнековым рабочим органом для бурения геологоразведочных скважин глубиной до 30 м и диаметром до 180 мм на базе шарнирно-сочленённого тракторного шасси “Беларус” c колёсной формулой 6x6 и приводом бурильного оборудования от двигателя шасси.
В процессе проектирования разработана методика выбора оптимальных режимных параметров шнекового бурения и выполнены следующие исследования: произведен обзор и исследования существующих конструкций агрегатов бурильных, произведен анализ недостатков и преимуществ аналогичных конструкций. Выполнена разработка конструкции изделия и произведен расчет основных параметров, рассмотрено использование агрегата бурильного в производственных условиях, разработан технологический процесс по ремонту зубчатого колеса, рассмотрены мероприятия по технике безопасности и охране труда, а также рассчитан экономический эффект при использовании разрабатываемого агрегата бурильного.

Техническая характеристика:
1.Тип самоходный
2.Назначение шнековое бурение скважин
3.Монтажно-транспортная база шасси тракторное "Беларус"
4.Привод механизмов ходовой двигатель шасси "Беларус"
5.Мощность двигателя, кВт 100
6.Глубина бурениячта, м 50
7.Диаметр скважин, мм 180
8.Мачта
- конструкция сварная односекционная
- ход подачи, мм 5000
- усилие подачи, кН 10
- усилие подъёма, кН 10
9.Вращатель
- тип гидромотор 3103.112-00
- привод гидронасос 3103.112-03
- мощность , кВт 40
- момент, Н м 260
- частота, об/мин 1470
- привод смещения гидроцилиндр с талевой
системой
10.Промывочный насос
- назначение для нагнетания промывочной
жидкости
- тип НБ - 50
- объёмная подача , л/мин 260
- давление, МПа 4
11. Габаритные размеры агрегата
- в транспортном положении , мм
длинна 10230
ширина 2870
высота 4090
- в рабочем положении , мм
длинна 10230
ширина 2870
высота 7820

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 8
1. Техническое обоснование и задание на проектирование изделия 10
1.1. Требования, предъявляемые к разрабатываемому изделию 10
1.2. Исследование и выбор оптимальных режимных параметров
бурения 10
1.3. Техническое задание на разработку бурильного агрегата 15
2. Разработка конструкции изделия 19
2.1. Обзор существующих конструкций 19
2.2. Выбор и обоснование конструкции изделия 25
2.3. Расчёты 27
2.3.1. Расчёт устойчивости 27
2.3.1.1. Определение центра масс машины 27
2.3.1.2. Определение реакций на колёсах при транс-
портном положении машины и подбор шин 29
2.3.1.3. Определение реакций на аутригерах при рабочем
положении машины 30
2.3.2. Расчёт маневренности 31
2.3.3. Мощностной баланс 34
2.3.3.1. Мощность, необходимая на передвижение
машины по прямой 34
2.3.3.2. Мощность, необходимая на поворот машины 35
2.3.3.3. Мощность, необходимая для работы вращателя 36

2.3.4. Расчёт на проходимость 37
2.3.5. Кинематический расчёт 40
2.3.6. Гидравлический расчёт 42
2.3.6.1. Расчёт гидроцилиндра подъёма мачты 46
2.3.6.2. Подбор гидрооборудования 48
2.3.7 Расчёт сборочной единицы 51
2.3.7.1. Расчёт общего передаточного числа редуктора
вращателя 51
2.3.7.2. Проектный расчёт зубчатой передачи 52
2.3.7.3. Расчёт валов 55
2.3.7.4. Проверка шпоночных соединений 58
3. Использование компьютерных технологий в проектировании
изделий 59
4. Использование изделия в производственных условиях 67
5. Технология ремонта (изготовления) составной части изделия 73
5.1 Описание конструкции и назначение детали 73
5.2 Виды износа 74
5.3 Выбор метода ремонта 76
5.4. Ремонт 76
6. Мероприятия по охране труда и технике безопастности 82
6.1 Техника безопасности и производственная санитария 82
6.1.1 Актуальность охраны труда 82
6.1.2 Техника безопасности при работе буровых станков 83
6.1.3 Опасные и вредные производственные факторы 85
6.1.4 Расчёт времени, за которое концентрация вредного
вещества достигнет предельно допустимого значения 87

6.2 Пожарная безопасность 89
6.2.1 Причины возникновения пожара 89
6.2.2 Организационные мероприятия по обеспечению пожарной
безопасности 89
6.2.3 Средства пожаротушения 90
7. Ожидаемые технико-экономические показатели 93
7.1.Исходные данные для расчета 93
7.2. Расчет эксплутационных расходов 94
7.3. Расчёт и обоснование цены бурения скважин 99
7.4. Определение “точки безубыточности” 101
7.5. Расчёт и анализ основных технико-экономических показателей 102
Заключение 105
Список использованных источников 106
Приложение А Патенты 108
Приложение Б Маршрутные и операционные карты 112