Резьбовое соединение бурильных труб

" 18 Р 1. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кое б онструктмышленноика ъед(57) Изобретевой технике, ности соединеравнопрочностние содержит Е СОЕДИНЕНИЕ ги носится к бур повышение на ни тем обеспечения де талей. Соедине ь 1 и муфту 2, в ых материалов и иппелазличн полненные ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное кро Всесоюзного пронения "Союзгеотехн(56) Трубы ЛБТН, ТУ 4 соединяемые цилиндрической резьбойс упорным стыком 3. Равнопрочностьдеталей соединений сопротивлениюусталости достигают при отношении изгибающих моментов опасных сеченийниппеля и муфты 0,38-0,5. Среднийдиаметр резьбы определяют из математического соотношения с учетом сред-,него диаметра и глубины резьбы, наружного и внутреннего диаметров со"единения и с учетом предела текучести материалов охватываемой и охватывающей деталей. Оптимальное соотношение предельньк изгибающих моментовопасньк сечений ниппеля 1 и муфты 2определяют испытанием на усталостьразлйчных размеров резьбовых соединений. 1 ил., 1 табл,Изобретение относится.к буровойтехнике и касается соединения бурильных труб с цилиндрической резьбой,применяемых при высокооборотном алмазном бурении.Цель изобретения - повышение надежности соединения путем обеспечения равнопрочности его деталей,На чертеже изображена схема реэьбового соединения трубы с цилиндрической резьбой.Реэьбовое соединение бурильныхтруб содержит охватываемую деталь(муФту) 2, соединяемые цилиндрическойрезьбой с упорным стыком 3 и выполненные из разных материалов.Опасные с точки зрения прочностисечения ниппеля и муФты обозначенысоответственно 4 и 5,иРавнопрочностьдеталей соединений сопротивлению усталости достигается при отношении изгибающих моментов опасных сечений ниппеля и муФ. 25ты 0,38-0,5, а средний диаметр резьбыопределяют из соотношенияВЦдс - Е)- а 3 6 р= 0,38-0,5, (1) где й - средний диаметр резьсрбы, м;0 и Й - соответственно наружныйи внутренний диаметрысоединения,м;г. - глубина резьбы,м;6 , Ь, - пределы текучести материалов охватываемой иохватывающей деталей,Па.Отношение изгибающих моментовГопасных сечений ниппеля и муФты определяется равенством где М, М- предельные изгибающиеНфмоменты опасных сечений ниппеля и муФты,Нм;И;, И, - осевые моменты сопротивления изгибу опасныхсечений ниппеля и муФты, м3Оптимальное отношение МИ с точ 55 ки зрения равнопрочности ниппеля и 4 муФты сопротивлению усталости определяе тся испытан иям и н а устало стьразличных размеров реэьбовых соединений при неизменных 0 и Й и изменяющемся размере наружного диаметрарезьбы Йр,В таблице приведены результатырасчета отношений изгибающих моментов опасных сечений деталей, выполненных из разного материала (например, сплав Д 16 Т и сталь 40 ХН) приФ, н (1 и мн 1 1 для стандартных метрических резьб, а такжерезультаты натурных испытаний на усталость соединений с различными размерами резьб при энакопеременном изгибе,Как видно из результатов, приведенных в таблице,равнопрочность деталей достигается при одном и том жеусловии, когда отношение И, /И , согласно экспериментальным данным, находится в пределах 0,38-0,5.Подставив полученное значение ввыражение (2) и раскрывая значенияУ и И, получим выражение (1). Формула изобретения Реэьбовое соединение бурильных ,труб, включающее ниппель и муФту, выполненные из разных материалов и соединяемые цилиндрической резьбой с упорным стыком, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения путем обеспечения равнопрочности его деталей сопротивлению усталости, отношение изгибающих моментов опасных сечений ниппеля и муФты принимают 0,38-0,5, а средний диаметр резьбы определяют иэ соотношения ЭИс - С) - с 1 3 йнИс - ) Д - И с + )36 = 0,38-0,5,средний диаметр резьбы,м;соответственно наружныйи внутренний диаметрысоединения, м;глубина резьбы, м;пределы текучести материалов охватываемой и охватывающей деталей, Па.1583583 Отношение изгибающих моментов опасного сечения ниппеля и муфты(М/И) при различных соотношеяиях пределов текучести материаламуфты и пиппеля (6 ц/6) 6 29ч а н и е, Глубина резьбы с2,0 мм для д я33 ммдля резьб остальных диаметров: П54 мм (при / йи 1) и д щ 28 мм (при 6/6). Родинаюкова Корректор М.Пожо оставительехред Л,С едактор С,Пекар 2238Государст ЗакаВНИИПИ ри ГКНТ Сщроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 Наружныйдиаметррезьбы,1 ,мм 33 36 39 42 42 45 48 0,343 0,501 0,805 1,265 0,119 0,208 0,385 35 -- щ 0 4 6 м 32 1 Н0,301 0,440 0,706 1,110 0,136 0,238 0,440 Тираж 468нного комитета по изобре 3035, Москва, Ж, Рауш 0,265 0,385 0,619 О, 974 0,156 0,271 0,501 Подписноениям и открытияая наб., д. 4/5 Предельный "изгибающий момент,70 88 70