Снижение работы трения в резьбовых соединениях насосно-компрессорных труб направленным акустическим воздействием

Повышение эффективности процесса свинчивания - развинчивания насосно-компрессорных труб путем снижения сил трения применением акустических колебаний.

Задачи исследования

Определение величины и характера изменения момента в процессе свинчивания-развинчивания НКТ и влияние его на характеристики резьбового соединения (натяг, посадка и т.д.).

Исследование динамических нагрузок, возникающих в резьбовом соединение НКТ, и их изменений вследствие акустического воздействия.

Определение оптимальной частоты, амплитуды и угла ввода направленного акустического воздействия на зону контакта «муфта-ниппель» НКТ с целью снижения сил трения. Разработка устройства для введения ультразвуковых волн (УЗВ) в зону соприкосновения резьб для повышения эффективности процесса свинчивания-развинчивания и качества резьбового соединения.

Методы решения задач

Поставленные задачи были решены с помощью: теории упругости, теории колебаний, теории рационального планирования эксперимента.

Научная новизна

В результате комплексных теоретических и экспериментальных исследований установлена возможность влияния ультразвуковых колебаний на механизм формирования контактных связей, снижающих работу сил трения до 47%. Определены оптимальные параметры акустического воздействия (амплитуда хо=19 мкм, частота/=42941 Гц, угол ввода ф=45°) на процесс свинчивания-развинчивания насосно-компрессорных труб диаметром 60 мм.

Разработаны и апробированы безразмерные критерии пересчета оптимальных параметров акустического воздействия с НКТ диаметром 60 мм на другие типоразмеры насосно-компрессорных труб. <...>