Similar presentations:
Исследование параметров режима бурения скважин однослойной и импрегнированной коронкой по моделям
1. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕ
Преподаватель:В.В. Нескоромных
Студент:
А.А. Игуменов
2. Алгоритм поиска оптимальных параметров бурения
3. Полный факторный эксперимент
Факторный эксперимент считается полным, если внем учтены все возможные комбинации на двух
или трех уровнях. Уровнями называются
некоторые количественные или качественные
соотношения фактора. Общее число опытов при
реализации всех комбинаций факторов
выражаются следующей зависимостью:
N=2k,
Где k- число рассматриваемых факторов.
4.
В качестве факторов принимаются: 1 – осеваянагрузка – Рос; 2 – частота вращения – ω.
Для проведения работы необходимо выбрать уровни
факторов – минимальное и максимальное
значения, причем первое будем обозначать
знаком (-1), второе знаком (+1).
Таблица 1: Границы эксперимента
Pос
ω
даН
Мин-1
+1
-1
+1
-1
1200
400
725
71
5.
Линейная модель для эксперимента N=22 имеетследующий вид:
X=A+B*Pоc +C* ω+D* Pос ω,
где X- исследуемый параметр,
A,B,C,D- коэффициенты уравнения,
характеризующих степень влияния факторов Pос, ω и
их сочетания на величину отклика,
ω- частота вращения,
Pос – осевая нагрузка.
6. Расчет коэффициентов
z1 z 2 z3 z 4A
4
z1 z 2 z3 z 4
B
4
z1 z 2 z3 z 4
C
4
z1 z 2 z3 z 4
D
4
где z1,z2,z3,z4 –
усредненные значения
откликов, полученные
экспериментально при
проведении опытов
7.
Таблица 2: План экспериментаФакторы
Отклик системы
(однослойная коронка)
N
B0
Pос
ω
Pос*ω
υм
м/мин
N
кВт
h
N/υ
Отклик системы
(импрегнированная
коронка)
мм/об
мин
υм
м/
ми
н
N
кВт
H
N/υ
0,017
0,25 1,4
0,17
0,02
0,12
1,5
0,08
0,26
мм/об
мин
1 +
- -
+
1,2
0,5
2 +
- +
-
5
3
0,009 0,62 5,7
3 +
+ -
-
2,2
1
0,031
0,45 2,3 0,67 0,032
0,29
4 +
+ + +
9,8
8
0,014
0,82 11,5
0,47
5,5
0,016
8.
Уравнение и модель определениямеханической скорости бурения однослойной
коронкой
Исходя из данных
графика, следует,
что максимальная
механическая
скорость бурения
однослойной
коронкой
достигается при
максимальных
значениях осевой
нагрузки и
частоты
вращения.
9.
Уравнение и модель определенияэнергоемкости при бурении однослойной
коронкой.
Исходя из данных
графика
наблюдается, что
максимальные
значения
энергоемкости
достигаются
максимальных
значениях осевой
нагрузки
и частоты
вращения.
10.
Уравнение и модель определения углубки заодин оборот при бурении однослойной
коронкой.
Анализируя
данные графика,
наблюдается, что
максимальная
углубка
достигается при
максимальном
значении
величины осевой
нагрузки и
минимальном
значении частоты
вращения.
11. Таблица 3: Зависимость углубки за один оборот от осевой нагрузки
Min ώMed ώ
Max ώ
№
υм
Pос
ω
hоб
1
1,5
740
71
0,021
2
1,75
820
71
0,025
3
2
1180
71
0,028
№
υм
Pос
ω
hоб
1
4
410
398
0,01
2
5
920
398
0,012
3
6
1160
398
0,015
№
υм
Pос
ω
hоб
1
6
600
725
0,008
2
7
700
725
0,009
3
8
820
725
0,011
12. Зависимость углубки за один оборот от осевой нагрузки и частоты вращения бурового инструмента
13.
Вывод:Проанализировав модели влияния параметров режима
бурения для однослойной коронки можно сделать
вывод, что в данных границах эксперимента
оптимальными значениями параметров будут
являться:
• Осевая нагрузка: 1200 даН
• Частота вращения: 400 мин−1
• Скорость бурения: 6 см/мин
14.
Уравнение и модель механической скоростибурения импрегнированной коронкой
Исходя из данных
графика, следует,
что максимальная
механическая
скорость бурения
импрегнированой
коронкой
достигается при
максимальных
значениях осевой
нагрузки и
частоты
вращения.
15.
Уравнение и модель определенияэнергоемкости при бурении импрегнированной
коронкой.