Горизонтальні навантаження

1 2 3 4

На вежу діють слідуючі горизонтальні навантаження:

1) Т1 горизонтальна складова сили, діючої на кронблок від натягу ведучої та веденої струни талевого канату;

2) Т2 горизонтальна сила від ваги свічок, встановлених за палець;

3) W вітрові навантаження на вежу;

4) W _c_в вітрові навантаження на повний комплект свічок.

Горизонтальна складова Т1 сили, діючої на кронблок вираховується для двох випадків (рис.3.3):

гак нерухомий

при русі гака

де b і g кути відповідно між ведучою і нерухомою струнами канату та вертикальною вісю вежі.

Якщо струни закріплені по різні боки вісі вежі,то береться знак «мінус», якщо з одного боку у лебідки,то «плюс».

Горизонтальна сила Т2 від ваги свічок (рис.3.4)

де G_св -загальна вага свічок на підсвічнику; l_c_в -довжина свічки; h_п -висота пальців відносно підсвічника; a-кут нахилу свічки до вертикалі (a=2...4°).

Вітрове навантаження на вежу залежить від природно-кліматичних умов, в яких експлуатується бурова установка і визначається як сума середньої(статичної) та динамічної складових.

Нормативне значення статичної складової вітрового навантаження w_m залежить від висоти над поверхнею землі та визначається за виразом

де W_o -нормативне значення вітрового тиску; к -коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску по висоті [2,п.6.5];

с -аеродинамічний коефіцієнт (для кутових профілів С=1.4, для труб С=1).

Нормативне значення вітрового тиску W_o згідно норм РТМ 26-02-6-68(Руководящий технический материал на проектировние буровых вышек) для розрахунків бурових веж значення вітрового тиску приймають незалежно від місця експлуатації:

w₀ =0.700 кПа -для неробочого стану;

w₀ =0.250 кПа -для робочого стану;

w₀ =0.150 кПа -для монтажно-транспортного стану.

Нормативний напор вітру w₀ до висоти 10 м над поверхнею землі буде постійним; вище вітрове навантаження змінюється по лінійному закону (табл.3.1).

Таблиця 3.1 Значення коефіцієнта К

Висота надповерхнею землі, м	< 10
Коефіцієнт К		1.25	1.5	1.7

Значення вітрового тиску на вежу W знаходять по формулам

W = S(W_i’+ W_i’’)

W_i’’= 0.7W’.

Тут W_i’,W_i’’ - навантаження на вітрову та завітрову частину i -ої секціївежі відповідно; W_бал - навантаження на балкон

верхового робітника; к_і - середнє значення коефіцієнта к по висоті i -ої секції вежі; А_і - загальна площа грані i -ої секції; j = 0.15...0.2 - коефіцієнт заповнення панелі (для обшитої частини вежі j=1).

Методика обчислення к_i для різних випадків епюри к надано в [3,c.15-17].

При швидкостях вітру до 110 км/год також враховують вітрове навантаження, діюче на поверхню повного комплекту свічок, що стоять за пальцем. Для цього необхідно визначити площу бурильних труб, сприймаючих вітрове навантаження

де n = (10...15) - кількість рядів свічок; d_c_в - діаметр свічки; l^¢_c_в = l_c_в-(h+h1) - частина довжини свічки, на яку діє вітрове навантаження; l_c_в - повна довжина свічки; h - висота обшивки; h1 - частина довжини свічки, що знаходиться всередині балкону верхового робітника.