уникальный «американский» тягач из Белоруссии. Показываю, что внутри
Словосочетание «капотный грузовик» в современном мире чаще всего ассоциируется с магистральными тягачами из США. Между тем, попытки строить дальнобойные траки такого типа были и на постсоветском пространстве. И самый яркий пример — МАЗ-6440РА (6х4), созданный почти 10 лет назад.
Александр Трохачев
Первый опыт постройки капотного тягача в типично американской компоновке Минский автозавод продемонстрировал 17 августа 2011 года. Тогда на удивление многим был представлен эпатажный трехосный МАЗ-6440РА насыщенного вишневого цвета. Пробный камень был брошен в расчете на освоение нового сегмента с прицелом выхода на российский рынок и задачей потеснить иномарки. И эту цель минчане попытались достичь малой кровью.
Намерения белорусских машиностроителей «выстрелить» стали известны еще в 2010 году, когда в декабре их озвучил генеральный директор предприятия Александр Боровский. МАЗ продемонстрировал свое видение капотных магистральников XXI века в виде компьютерной графики.
Сразу вспомнился проект конца 80‑х МАЗ-2000 «Перестройка», наделавший много шума не только в СССР, но и за рубежом. Однако с МАЗ-6440РА случилась совсем другая история, хотя в чем-то и повторившая историю раннего «выскочки». Здесь тоже дошло до постройки натурных образцов, только в серию они так и не пошли… Были и примеры магистральных капотников на просторах СНГ. Достаточно вспомнить показанный в 2003 году КАМАЗ-4355, КВ-400 и КВ-401 «Владимир» образца 2004 года на базе украинского КрАЗа или «Урал-6464» 2005 года с кабинным модулем IVECO.
По-хорошему, такую машину минчанам нужно было строить с нуля, что очень затратно. А бюджетный вариант, как стало ясно позже, цели не достиг. В качестве основы конструкции белорусы выбрали стальную раму с лонжеронами ровного профиля высотой 280 мм и толщиной 8 мм. В целях экономии средств переднюю ось и задние мосты с блокируемыми дифференциалами не разрабатывали заново, а взяли от серийных бескапотных МАЗов. То же самое коснулось задней подвески и тормозной системы с механизмами барабанного типа: изобретать велосипед не стали.
А вот в передней подвеске одного из прототипов применили малолистовые рессоры, хотя другой имел две пневмоподушки спереди и по четыре на каждую ведущую ось. Глушитель вывели внутрь рамы. Вот, собственно, и весь «технический прогресс» при удельном весе отечественных компонентов в 73 %.
Правда, интерьер кабины порадовал больше: в него вписали новую панель приборов, люк в крыше с электроприводом, комфортабельные сиденья Isri, подводку теплого воздуха в зону ног водителя и пассажира, подсветку ступенек. В комплектацию включили центральный замок, DVD-проигрыватель, TV-тюнер, GPS-навигатор, климатическую установку с электроприводом заслонок и холодильник. На заказ предлагали установку системы удаленного мониторинга и диагностики парка МАЗ ON Line.
Реорганизованное рабочее пространство и обновленный интерьер многим понравились. Тем не менее, квартиры на колесах из белорусского капотника не получилось. Наверное, потому, что на шасси 6х4 жестко (без пневмоподушек!) установили доработанную кабину с ровным полом от модели 6430А9, и просто пристыковали к ней стеклопластиковый капот.
В числе новых деталей оказались передние крылья, составной бампер, боковые обтекатели шасси, удлинители дверей, фронтальная оптика и облицовка. Спальные места остались спартанскими, зону отдыха не увеличили, и весь выигрыш свелся к удобству обслуживания и устранения поломок в регионах с холодным климатом: преимущественно на Севере и в Сибири. Выигрышем стала повышенная степень пассивной безопасности, а проигрышем — ограниченная длина полуприцепа. Сделать из минского «носатика» магистральный «паровоз» в стиле Jumbo не получилось бы при любых стараниях. Полноценную замену капотной «Америке» и уж тем более европейским иномаркам МАЗ-6440РА составить не смог. Хотя его «фарш» был соответствующим: пневматическая подвеска, стабилизаторы поперечной устойчивости, кондиционер, электропакет, круиз-контроль, холодильник и прочее. В бортовой электрике применялись герметичные байонетные разъемы, хорошо защищающие соединения от коррозии.
Нужно отдать должное минчанам: задумка была хороша! В подкапотном пространстве разместили 8‑цилиндровый V-образный дизельный двигатель ММЗ Д-283 Евро-4 рабочим объемом 18 л и мощностью 600 л.
с. Это лицензионная копия двигателя Тутаевского моторного завода, выпускаемая Минским моторным заводом. В перспективе даже рассматривалась возможность установки в «нос» силового агрегата Mercedes-Benz OM457 LA мощностью 428 л. с. Подъем капота обеспечивал электропривод гидроцилиндра, а в случае его отказа дублирующей системой выступала старая добрая «качалка» от мускульной силы водителя. В качестве «напарников» к двигателю выбрано однодисковое диафрагменное сцепление MFZ-430 пролизводсттва ZF Sachs и 6‑ступенчатая автоматическая коробка передач Allison 4500R. Потенциал силовой линии был рассчитан на то, чтобы таскать автопоезд полной массой до 63 т при том, что разрешенный законодательством максимальный вес на дорогах общего пользования на треть меньше.
Менее чем через год свет увидел модернизированный МАЗ-6440РА цаета голубой «металлик» с увеличенной почти на один метр базой. Он сохранил колесную формулу 6х4 и основные технические решения, но при этом получил новый стайлинг, более вместительный и более комфортабельный спальный отсек.
Первую версию заводчане позиционировали как транспорт для строительной отрасли, например, в сцепке с самосвальными полуприцепами. Вторая версия ориентирована на дальнемагистральные межрегиональные перевозки. А вот международные рейсы из-за внушительной габаритной длины даже не рассматривались. Магистральный МАЗ-6440РА (6х4) с трехосным седельным полуприцепом МАЗ-975830 имеет длину 18,45 или 19,75 м, а европейское законодательство ограничивает предельные габариты автопоезда значением 16,5 м. Зато в России при разрешенной длине автопоезда в 20 м минскому капотнику — самое место. Впрочем, и Республку Беларусь списывать со счетов не стоит. Не зря после завершения сертификационных испытаний первый экземпляр МАЗ-6440РА передали на опытную эксплуатацию в Белгосцирк. Интерес к проверке машины на реальных маршрутах выразили еще четыре перевозчика, но это не назовешь ажиотажным спросом. Да и выставки вроде TIR-2011 (Truck International Review) в Киеве и Comtrans’11 в сентябре 2011 года в Москве выявили, скорее, праздный нежели практический интерес к вишневому «зубру».
Главный конструктор Минского автозавода Николай Лакотко считает, что тема капотного магистральника с эмблемой зубра окончательно не закрыта, а поставлена на длительную паузу. Так что не исключено, что спустя энное количество лет мы увидим очередное поколение «носатых» МАЗов, которым будет суждено попасть в серию.
Технические характеристики МАЗ-6440РА
| Колесная формула | 6х4 |
| Снаряженная/полная масса тягача | 11 150/30 000 кг |
| Максимальная нагрузка на седло | 10 500 кг |
| Используемый полуприцеп | МАЗ-975830 |
| Грузоподъемность полуприцепа/автопоезда | 27 900/44 700 кг |
| Полная масса автопоезда | 60 000 кг |
| Допустимая нагрузка на 1/2/3 оси тягача | 7000/13 000/13 000 кг |
| Допустимая нагрузка на 1/2/3 оси полуприцепа | 10 000/10 000/10 000 кг |
| Размеры тягача (длина/ширина/высота) | 8112х2550х3606 мм |
| Колесная база | 4320+1352 мм |
| Свес (передний/задний) | 1485/955 мм |
| Высота седла | 1150 или 1250 мм |
| Колея колес (передних/задних) | 2015/2510 мм |
| Дорожный просвет (спереди/сзади) | 223/265 |
| Минимальный радиус поворота | 8,55 м |
| Длина автопоезда | 18 450 м |
| Внутренняя ширина/высота кабины | 2280/1787 мм |
| Высота над сиденьем водителя | 1378 мм |
| Ширина спальной полки (нижней/верхней) | 600/700 мм |
| Высота входных ступенек (1/2/3) | 517/907/1103 мм |
| Объем топливных баков | 2х500 л |
| Двигатель | ММЗ Д-283. 4Е4‑22, турбодизель, Евро-4, V8, 18 460 см3, 600 л. с. при 1900 мин-1, 2500 Нм при 1300–1900 мин-1 |
| Коробка передач | Allison 4500R, автоматическая, 6-ступенчатая |
| Передаточное число главной передачи | 3,86 |
| Подвеска | Tip Topol |
| Тормозная система | Knorr Bremse |
| Системы безопасности ABS, ASR | Wabco |
| Размер шин | 315/70R22,5 |
| Максимальная скорость | 134 км/ч |
| Скорость с ограничителем | 89 км/ч |
| Аналоги | КАМАЗ-4355, «Урал-6464», КрАЗ «Владимир», Dongfeng Dragon, Freightliner Cascadia, International ProStar, IVECO Strator, Kenworth T680, Kenworth W900, Mack Anthem, Peterbilt 579, Scania T164, Volvo VNL, Western Star 5700XE |
Хочу получать самые интересные статьи
МАЗ — Анчаров.
Полный текст стихотворения — МАЗНет причин для тоски на свете:
Что ни баба — то помело.
Мы пойдём с тобою в буфетик
И возьмем вина полкило,
Пару бубликов и лимончик,
Пару с паюсной и «Дукат».
Мы с тобой всё это прикончим…
Видишь, крошка, сгорел закат.
Видишь, крошка, у самого неба
МАЗ трёхосный застрял в грязи?
Я три года в отпуске не был —
Дай я выскажусь в этой связи.
Я начальник автоколонны.
Можно выпить: я главный чин.
Не водитель я. Всё законно.
Нет причины — так без причин.
Что за мною? Доставка добычи,
Дебет-кредит да ордера,
Год тюрьмы, три года всевобуча,
Пять — войны… Но это вчера.
А сегодня: Москву проходим,
Как ни еду — «кирпич» висит.
МАЗ для центра, видать, не годен.
Что ж, прокатимся на такси.
Два часа просто так теряю,
Два часа просто так стою.
Два раза караул меняют,
Два мальца строевым дают.
Молодые застыли строго…
Тут я понял, что мне хана:
Козырей в колоде немного —
Только лысина да ордена.
Что за мною? Всё трасса, трасса
Да осенних дорог кисель,
Как мы гоним с Ростова мясо,
А из Риги завозим сельдь.
Что за мною? Автоколонны,
Бабий крик, паровозный крик,
Накладные, склады, вагоны…
Глянул в зеркальце — я старик.
Крошка, верь мне, я всюду первый:
И на горке, и под горой.
Только нервы устали, стервы,
Да аорта бузит порой.
Слышь — бузит. Ты такого слова
Не слыхала. Ушло словцо.
Будь здорова! Ну, будь здорова!
Дай я гляну в твоё лицо.
Мужа жди по себе, упрямого.
Чтоб на спусках не тормозил.
Кушай кильку посола пряного,
Кушай, детка, не егози.
Закрывают. Полкруга ливерной!
Всё без сдачи — мы шофера!
Я полтинник, а ты двугривенный.
Я герой, а ты мошкара!
Ладно, ладно… Иду по-быстрому.
Уважаю закон. Привет!
Эдик, ставь вторую канистру,
Левый скат откати в кювет.
Укатал резину до корда —
Не шофёр ты, а скорпион!..
Крошка, знаешь, зачем я гордый?
Позади большой перегон.
МАЗ обновляет линейку прицепной техники в Самаре
Минский автомобильный завод, в состав которого входит известный белорусский производитель прицепной техники «Могилевтрансмаш», за последнее время включил в линейку своей продукции сразу несколько новинок прицепов и полуприцепов. В их числе – четырехосный трал МАЗ-994900-021 с 11-метровой грузовой площадкой, который при снаряженной массе 12,2 тонны способен перевозить технику массой до 52,8 тонны. Общая габаритная длина полуприцепа в транспортном положении 16 м, высота седельно-сцепного устройства 1380 мм. За счет уширителей ширину грузовой площадки можно увеличить с 2,5 до 3 м. Трал оборудован пневматической подвеской, передняя ось сделана подъемной, гидравлические трапы обеспечивают угол заезда в 12 градусов.
Среди других новинок последнего времени – два шторных трехосных полуприцепа: МАЗ-975830 стандартной европейской длины 13,9 м и МАЗ-975870 габаритной длиной 16,8 м для работающих в странах Таможенного союза 20-метровых автопоездов.
У второго «шторника» с классической конструкцией платформы (пять пар алюминиевых бортов) объем пространства под тентом увеличен примерно на 18 м3. По сравнению с первым из названных полуприцепов он вышел на полторы тонны тяжелее и рассчитан на перевозку грузов массой до 29,5 тонны. Разработчики отмечают, что за счет применения импортных комплектующих, включая осевые агрегаты с пневматической подвеской SAF или BPW, удалось повысить гарантийные обязательства на новые шторные полуприцепы, которые теперь составляют два года или 200 000 км пробега.
Осевые агрегаты названных марок по выбору заказчика применяются и в конструкции трехосного самосвального полуприцепа МАЗ-953003-030-010, рассчитанного на перевозку в своем 30-кубовом кузове 31 тонны сыпучих грузов.
Снаряженная масса данной модели, при изготовлении которой используются высокопрочные стали HARDOX и S700, составляет 8 тонн. Механизм укрытия тентом и площадка включены в число дополнительного оборудования.
И еще одна новинка в линейке полуприцепов белорусского завода: трехосный металловоз МАЗ-975830-5010. Он получил характерный для моделей подобного назначения стальной 71-кубовый кузов с 2,2-метровой высотой бортов, длина которого почти 13,7 м. При снаряженной массе 11 тонн полуприцеп рассчитан на перевозку до 28,1 тонны металлолома, разгрузка которого осуществляется краном с магнитным захватом. Подвеска МАЗ-975830-5010 пневматическая, задний борт сделан распашным.
Новинка в линейке прицепов Минского автозавода – трехосный сортиментовоз МАЗ-893700 с пневматической подвеской, который предложен заказчикам с осевыми агрегатами SAF, BPW или собственного производства МАЗа. Также заказчик может выбрать установку импортных ложементов или их аналогов, изготовленных самим заводом из высокопрочной стали S700.
Автомобиль с тысячью лиц: военные профессии тягачей МАЗ
Основу этого семейства составляли серийные варианты МАЗ-537 и МАЗ-537Г, на которые приходилось 80–90% всего производства КЗКТ. Их главной задачей являлась доставка на штатных полуприцепах по дорогам общего пользования и на местности бронетанковой техники, крупногабаритных грузов и специального оборудования. В системе РВСН применялись секретные исполнения тягачей и прицепных средств для транспортировки межконтинентальных баллистических ракет стратегического назначения, установки их на стартовые наземные позиции или в шахтные колодцы, буксировки крупных штабных и радиотехнических комплексов, перевозки спецоборудования и ракетного топлива.
В первую очередь — буксировка
Главной задачей курганских тягачей являлось транспортное обеспечение всех подразделений Советских вооруженных сил, для чего были созданы тяжелые низкорамные полуприцепы-трейлеры со средствами погрузки, крепления и разгрузки перевозимых грузов, а также специальные прицепы и тележки для перемещения ракетных систем.
С машинами МАЗ-537 первого выпуска агрегатировались трехосные 52-тонные низкорамные полуприцепы МАЗ-796 с военным кодом 3-ППТ-52, выпущенные Минским автозаводом небольшой партией для перевозки танков и самоходных артиллерийских орудий.
https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_693d7d37.jpg» alt=»Седельный тягач МАЗ-537Г с трехосным полуприцепом МАЗ-796 (из архива НИИЦ АТ)» /> Седельный тягач МАЗ-537Г с трехосным полуприцепом МАЗ-796 (из архива НИИЦ АТ)В 1963 году в Минске приступили к серийному выпуску нового двухосного 50-тонного войскового полуприцепа МАЗ-5247Г (2-ППТ-50) с восемью односкатными колесами на балансирной подвеске и задними откидными аппарелями для перегрузки бронетехники массой до 68 т, в том числе танков Т-54. Их барабанные тормоза имели пневматический привод от тягача, а на «гуське» хранились два запасных колеса. Максимальная скорость такого автопоезда на шоссе была ограничена величиной 50 км/ч.
jpg» alt=»На параде в Минске танки Т-54 на полуприцепах МАЗ-5247Г (из архива СКБ-1 МАЗ) » /> На параде в Минске танки Т-54 на полуприцепах МАЗ-5247Г (из архива СКБ-1 МАЗ) https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_11b7a106.jpg» alt=»Перевозка танка Т-54 и мостоукладчика МТУ на полуприцепах МАЗ-5247Г (из архива СКБ-1 МАЗ)» /> Перевозка танка Т-54 и мостоукладчика МТУ на полуприцепах МАЗ-5247Г (из архива СКБ-1 МАЗ)Без существенных изменений он применялся в качестве транспортной машины при перевозке и демонстрации ряда боевых ракет и вооружения различных видов Вооруженных Сил СССР, установленных на специальных ложементах непосредственно на открытой грузовой платформе.
Так в начале 1970-х на парадах в Москве появился макет 12-метровой баллистической ракеты РТ-15 среднего радиуса действия, входившей в состав подвижного комплекса 15П696 на гусеничном ходу.
В сцепе с машинами МАЗ-537 использовали также двухосные 25-тонные полуприцепы МАЗ-5248 с односкатными колесами, унифицированными с тягачами, которые первоначально были рассчитаны на работу с автомобилями МАЗ-535В. В Военно-морских силах СССР их реконструировали и применяли для транспортировки межконтинентальных баллистических ракет для подводных лодок.
В 1980-е упрощенный прицеп служил в ВМФ для перевозки 15-метровой трехступенчатой ракеты Р-29РМ, масса которой в боевой готовности превышала 40 т.В 1976 году в Челябинске приступили к выпуску трехосного 52-тонного полуприцепа ЧМЗАП-9990 (3-ППТ-52) оригинальной конструкции с 12 односкатными колесами с широкопрофильными шинами, разнесенных попарно в шесть двухколесных тележек на подвеске с резиновыми упругими элементами. Обычно на нем стояли восемь запасных топливных баков общей вместимостью 1 000 литров с электрическим насосом для перекачивания горючего на тягач. Допустимая скорость движения этого автопоезда возросла до 60 км/ч.
Schulze)» /> Транспортировка среднего танка Т-55 на полуприцепе ЧМЗАП-9990 (из архива C. Schulze)Появление новых видов ракетного вооружения потребовало срочного создания собственной секретной области по разработке и мелкосерийному изготовлению семейств специальных колесных средств, применявшихся только в РВСН. Они представляли собой особые низкорамные прицепные и полуприцепные двух- и трехосные транспортные тележки, на которых из хранилищ или железнодорожных вагонов на стартовые позиции доставляли различные виды баллистических ракет. Машины регулярно появлялись на парадах на Красной площади, демонстрируя всему миру огромную военную мощь Страны Советов. Балластные тягачи МАЗ-537А вывозили на двухосных прицепных тележках тяжелые баллистические ракеты Р-16, Р-36 и орбитальные ГР-1.
Седельные тягачи МАЗ-537В буксировали специальные восьмиколесные полуприцепы с массивными цилиндрическими пусковыми контейнерами с ракетами комплекса противоракетной обороны А-35 «Алдан», защищавшего Москву и Центральный регион.
С 1964 года на низкопрофильных трехосных тележках доставляли межконтинентальные ракеты Р-26 с дальностью стрельбы 10,5 тыс. км, весившие 87 т. С появлением в советском военном арсенале еще более крупных и тяжелых ракетных комплексов для их транспортировки и установки на стартовые позиции были разработаны уникальные транспортно-перегрузочные и установочные системы, для буксировки которых также применяли минские тягачи.
https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_7ffa1aae.jpg» alt=»На Красной площади межконтинентальная ракета Р-26 на трехосной тележке. 1965 год» /> На Красной площади межконтинентальная ракета Р-26 на трехосной тележке. 1965 годНовая профессия — обслуживание ракетных комплексов
Менее распространенным и незаметным со стороны назначением тягачей серии МАЗ-537 являлась буксировка специальных полуприцепов-цистерн для заправки топливом самолетов и ракетных систем.
На крупных военных аэродромах применялись автономные двух- и трехосные топливозаправщики ТЗ-30 и ТЗ-60 вместимостью 30 и 60 тыс. л соответственно. Для транспортировки и заправки топливом ракетных комплексов служили специальные теплоизолированные цистерны со средствами раздачи, перемешивания в пути, поддержания постоянной температуры и давления, работавшие с тягачами МАЗ-537Д, оборудованными генераторной станцией.
Основными спецзаправщиками РВСН являлись автоцистерны ЗАЦ-1 для доставки ядовитого амила (окислителя ракетного топлива) и ЗАЦ-2 для заправки ракетных систем токсичным гептилом. Полная масса таких автопоездов достигала 77 т, максимально допустимая скорость — 40 км/ч.
https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_5f8dc67b.jpg» alt=»Тягач МАЗ-537Д с полуприцепной цистерной ЗАЦ-1 для заправки ракет амилом» /> Тягач МАЗ-537Д с полуприцепной цистерной ЗАЦ-1 для заправки ракет амиломПолуприцепная автоцистерна ЗАЦ-2 для заправки ракетных систем гептилом (фото Л.
Гоголева)https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_457dfc44.jpg» alt=»Блок управления заправщика ЗАЦ-2 в шкафах с левой стороны машины» /> Блок управления заправщика ЗАЦ-2 в шкафах с левой стороны машиныДля расширения возможностей новых зенитных ракетных систем (ЗРС) С-300 были созданы мобильные подъемные антенные вышки серии 40В6 с тягачами МАЗ-537. Их монтировали на специальных длиннобазных полуприцепах с гидравлическими цилиндрами для подъема вышек в вертикальное положение. При помощи автокранов на них устанавливали посты радиосвязи, радиолокации и разведки, позволявшие в условиях лесистой и горной местности обнаруживать маловысотные воздушные цели и обеспечивать наведение на них средств ПВО. Первые варианты вышек 40В6 и 40В6М имели полезную высоту 24–25 м. Новая система 40В6МД с дополнительной съемной секцией обеспечивала подъем оборудования на высоту 39 м.
https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_6fdd8a3d.jpg» alt=»Полуприцепная 25-метровая вышка 40В6М с тягачом МАЗ-537Г в транспортном положении» /> Полуприцепная 25-метровая вышка 40В6М с тягачом МАЗ-537Г в транспортном положенииРазвернутая вышка 40В6М для радиолокатора комплекса С-300 (фото Е.
Певзнера)Секретная миссия — перевозка и установка ракет
До сих пор эта тема остается белым пятном в истории военных автомобилей и ракетной техники, хотя сами по себе полуприцепные транспортные и установочные машины представляли собой достаточно простые незамысловатые конструкции. В эту область седельные тягачи МАЗ-537 пришли уже на третьем этапе ее развития. К тому времени появились наиболее крупные и тяжелые стратегические ракеты с ядерными боезарядами, которые надо было с особой осторожностью довезти до стартовой позиции, поднять в вертикальное положение и поместить в шахтную пусковую установку (ШПУ). Для этой цели были созданы одиночные полуприцепные установщики ракет, находившихся внутри герметических транспортно-пусковых контейнеров (ТПК), а их доставку из укрытий или железнодорожных вагонов на технологическую площадку стартового комплекса обеспечивали многоосные транспортно-перегрузочные агрегаты (ТПА).
https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_29f15062.
jpg» alt=»Транспортно-загрузочная машина 15У39 с тягачом МАЗ-537Д. 1968 год» /> Транспортно-загрузочная машина 15У39 с тягачом МАЗ-537Д. 1968 годОдними из первых ракетных установщиков на шасси 537-й серии в 1968 году были машины 15У39 и 15У40 для доставки и установки в ШПУ ступеней межконтинентальных ракет серии РТ-2. Для их буксировки применялся спецтягач МАЗ-537Д, от которого ток поступал на тяговые электромоторы всех ведущих колес полуприцепа. По договору ОСВ-2 ракеты были уничтожены вместе с системами их обеспечения.
https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_6ce77ff3.jpg» alt=»Машина 15У98 с тягачом МАЗ-537 для установки в ШПУ баллистических ракет» /> Машина 15У98 с тягачом МАЗ-537 для установки в ШПУ баллистических ракетКлассический двухосный полуприцепной установщик ТПК 15У98 (УТПК-1) образца 1975 года с тягачом МАЗ-537 был оборудован сварной стрелой с рельсовыми направляющими, подъемными гидроцилиндрами и полиспастовой системой погрузки межконтинентальных ракет УР-100 и опускания их в ШПУ.
Громоздкая машина длиной около 19 м имела полную массу с ракетой — 68 т.
Модернизированный вариант 15У164 с мощной опорной рамой и удлиненной подъемной стрелой был создан для загрузки в ШПУ 34-метровых ракет Р-36М и обитаемых контейнеров командных пунктов ракетных комплексов. Его длина достигала 26,5 м, боевая масса — около 70 т.
https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_4304b644.jpg» alt=»Полуприцепной установщик 15У164 для перегрузки тяжелых ракет Р-36М. 1980 год» /> Полуприцепной установщик 15У164 для перегрузки тяжелых ракет Р-36М. 1980 годСамый крупный стреловой установщик межконтинентальных ракет (фото Л. Гоголева)Для перевозки ТПК с модернизированными 24-метровыми ракетами УР-100 использовался трехосный длиннобазный ТПА с тягачом МАЗ-537Е.
Полуприцеп оборудовали шестью небольшими управляемыми односкатными колесами, задними гидравлическими опорами, низкобортными боковыми решетчатыми рамами и сварным основанием с продольным рельсовым путем для бескрановой перегрузки ракеты. Длина всего агрегата достигала 41 м.
Еще более крупным многоосным ракетным установщикам и уникальным транспортно-перегрузочным автопоездам мы посвятим специальную статью.
Простая профессия — ремонт и эвакуация
Ограниченную гамму нехарактерных для 537-й серии машин составили доработанные шасси седельных тягачей МАЗ-537Г с лебедками, на базе которых были созданы эвакуационные тягачи и машины технической помощи, принятые на вооружение Советской армии в конце 1980-х.
https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_4cf58bde.jpg» alt=»Опытный эвакуационный тягач ТК-7 — прототип машины КЭТ-Т.
1985 год (из архива НИИЦ АТ) » /> Опытный эвакуационный тягач ТК-7 — прототип машины КЭТ-Т. 1985 год (из архива НИИЦ АТ)https://www.kolesa.ru/uploads/2016/09/original-17——-537_html_386bf25f.jpg» alt=»Предсерийный вариант тяжелого колесного эвакуационного тягача КЭТ-Т (из архива НИИЦ АТ)» /> Предсерийный вариант тяжелого колесного эвакуационного тягача КЭТ-Т (из архива НИИЦ АТ)Первый опытный вариант тяжелого колесного эвакуационного тягача под обозначением ТК-7 был разработан в 21 НИИИ в 1984–1986 годах и собран на опытном заводе № 38. Мелкосерийный выпуск доработанной машины с военным индексом КЭТ-Т с 1987-го осуществлял воронежский Центральный авторемонтный завод № 172 (172 ЦАРЗ). Тягач снабжался специальным ремонтным и буксировочным оборудованием для оказания технической помощи в пути тяжелым многоосным автотранспортным средствам и их эвакуации на ремонтные базы на жестком буксире или в полупогруженном положении с использованием 15-тонной лебедки и подъемного приспособления с упорным сошником.
Мощный передний бампер позволял осуществлять функции толкача при перемещениях поврежденной техники и тяжелых грузов. В его комплектацию входили жесткие буксиры, такелажное оборудование, набор тросов, аппарат для резки металла, домкрат, специальный инструмент и осветительные прожекторы. КЭТ-Т до сих пор состоит в Российской армии. Его можно увидеть в составе машин сопровождения крупных войсковых автоколонн и во время парадов.
Многоцелевая машина технической помощи МТП-А4.1 с коротким бортовым кузовом и застекленным тентом впервые появилась в 1984 году в варианте МТП-4 конструкции 21 НИИИ.
До 1987-го бронницкий 38-й завод собрал несколько прототипов, которые после доработок получили обновленный индекс МТП-А4.1 и с 1988 года выпускались небольшими партиями на заводе № 172.
Машина снабжалась штатной лебедкой, буксирным устройством с сошником, ремонтным и такелажным оснащением, комплектом запасных частей, материалами и емкостями с техническими жидкостями. Это оборудование позволяло оказывать помощь военным водителям в устранении мелких неисправностей тяжелых автомобилей и специальных шасси, заправлять их топливом, маслами и спецжидкостями, эвакуировать технику на жесткой тяге или в полупогруженном состоянии.
В начале 1990-х годов эту модель сменила модернизированная машина МТП-А4.2 на новом шасси КЗКТ-74281, рассказ о которой впереди.
Автор выражает благодарность за предоставленные материалы Ю. Д. Бабушкину, члену редколлегии каталогов «Оружие России 1996–1997».
Новости
Цена:- от:
- до:
Название:
Артикул:
Текст:
Выберите категорию:Все Продукция МАЗ» СЕДЕЛЬНЫЕ ТЯГАЧИ»» Тягачи МАЗ (Евро-5)»»» Тягачи МАЗ 4х2»»» Тягачи МАЗ 6х4»»» Тягачи МАЗ 6х6»» Тягачи МАЗ (Евро-4)»»» Тягачи МАЗ 4х2»»» Тягачи МАЗ 6х4»»» Тягачи МАЗ 6х6» САМОСВАЛЫ»» Самосвалы МАЗ (ЕВРО-5)»»» Самосвалы МАЗ 4х2»»» Самосвалы МАЗ 6х4»»» Самосвалы МАЗ 6х6»»» Самосвалы МАЗ 8х4»» Самосвалы МАЗ (Евро-4)»»» Самосвалы МАЗ 4х2»»» Самосвалы МАЗ 6х4»»» Самосвалы МАЗ 6х6»»» Самосвалы МАЗ 8х4» БОРТОВЫЕ АВТОМОБИЛИ»» Бортовые МАЗ (ЕВРО-5)»»» Бортовые МАЗ 4х2»»»» Грузоподъемность 5 тонн»»»» Грузоподъемность 10 тонн»»» Бортовые МАЗ 4х4»»» Бортовые МАЗ 6х2»»» Бортовые МАЗ 6х4»» Бортовые МАЗ (Евро-4)»»» Бортовые МАЗ 4х2»»» Бортовые МАЗ 4х4»»» Бортовые МАЗ 6х2»»» Бортовые МАЗ 6х4»»» Бортовые МАЗ 6х6» ФУРГОНЫ»» ФУРГОНЫ Прицепная»» Фургоны»» КУПАВА» СОРТИМЕНТОВОЗЫ-ЛЕСОВОЗЫ»» Сортиментовоз МАЗ (ЕВРО-5)»» Сортиментовоз МАЗ (Евро-4)» АВТОБЕТОНОСМЕСИТЕЛИ» ШАССИ»» Шасси МАЗ (ЕВРО-5)»»» Шасси МАЗ 4х2»»» Шасси МАЗ 4х4»»» Шасси МАЗ 6х2»»» Шасси МАЗ 6х4»»» Шасси МАЗ 6х6»»» Шасси МАЗ 8х4»» Шасси МАЗ (Евро-4)»»» Шасси МАЗ 4х2»»» Шасси МАЗ 4х4»»» Шасси МАЗ 6х2»»» Шасси МАЗ 6х4»»» Шасси МАЗ 6х6»»» Шасси МАЗ 8х4» ПРИЦЕПНАЯ ТЕХНИКА»» Полуприцепы МАЗ»»» Бортовые Тентовые»»» Сортиметовозные»»» Шасси-полуприцепы»»» Самосвальные полуприцепы»»» Траллы-полуприцепы»»» Контейнеровозы-полуприцепы»»» Ломовозы-полуприцепы»»» Панелевозы-полуприцепы»» Прицепы МАЗ» КОММУНАЛЬНАЯ ТЕХНИКА»» Мусоровозы»»» Мусоровоз с задней загрузкой»» Комбинированные дорожные машины»» Вакуумные машины»» Илососные машины»» Каналопромывочные машины» ЗЕРНОВОЗЫ МАЗ Автобусы МАЗ» Городские»» МАЗ-103»» МАЗ-203»» МАЗ-206»» МАЗ-215»» МАЗ-216» Междугородные»» МАЗ-231»» МАЗ-232» Пригородные»» МАЗ-103»» МАЗ-203»» МАЗ-226»» МАЗ-257» Специальные»» МАЗ-171» Туристические»» МАЗ-251 Продукция ТОНАР» Изотермические / Рефрижераторные Полуприцеп»» Изотермические»» Рефрижераторные»» Специализированные» Самосвальная Техника» Бортовые-Тентованные- Полуприцепы»» Тентованные»» Бортовые» Панелевозы» Сдвижные Полы» Сортиментовозы» Траллы» Контейнеровозы» Сельхозтехника»» Зерновозы»» Птицевозы»» Скотовозы»» Картофелевозы»» Рыбовозы»» Тракторные прицепы Автокраны» 15 тонн» 16 тонн» 20 тонн» 25 тонн» 32 тонн» 35 тонн» 40 тонн» 50 тонн» 55 тонн» 60 тонн» 75 тонн Автогидроподъемники» Автогидроподъемники (ЕВРО-5)»» 17 метров»» 18 метров»» 20 метров»» 30 метров»» 40 метров» Автогидроподъемники (Евро-4)
Производитель:ВсеBrother Innov-isMetalMasterSilver ReedUtoolКорвет
Новинка: Всенетда
Спецпредложение: Всенетда
Результатов на странице: 5203550658095
ПРИЦЕП МАЗ-856102-010
Технические характеристики прицепа МАЗ-856102-010
| Количество осей | 3-осный |
| Ошиновка | 2-скатный |
| Грузоподъёмность, кг | 21000 |
| Объем, м3 | 22,0 |
| Размеры, мм | 9270х2550х3120 |
Прицеп самосвальный с двухсторонней боковой разгрузкой МАЗ-856102-010 : 3-х осный.
,двухскатный., Г/п-21 тн., АБС., V-22 м3., внутренние размеры 6660х2320х1450мм. Кузов металлический , разгрузка боковая двухсторонняя, механизм опрокидования кузова-гидравлический с приводом от гидросистемы автомобиля. Предназначен для перевозки различных сыпучих и сельскохозяйственных грузов .
Дополнительные характеристики полуприцепа
| Полная масса прицепа в снаряженном состоянии | 9000 кг |
| Масса перевозимого груза | 21000 кг |
| Полная масса | 30000 кг |
| Нагрузка на первую ось | 10000 кг |
| Нагрузка на вторую ось | 10000 кг |
| Нагрузка на третью ось | 10000 кг |
| Межосевое расстояние 1-ая и 2-ая оси | 3175 мм |
| Межосевое расстояние 2-ая и 3-ья оси | 1370 мм |
| Расстояние между рессорами | 900 мм |
| Колея колес внутренних | 1440 мм |
| Колея колес наружных | 2160 мм |
| Габаритная длина | max 9270 мм |
| Габаритная ширина | max 2550 мм |
| Габаритная высота | 3120 мм |
| Внутренняя длина | 6660 мм |
| Внутренняя ширина | 2320 мм |
| Внутренняя высота с надставными бортами | 1450 мм |
| Внутренняя высота без надставных бортов | 950 мм |
| Объем платформы с надставными бортами | 22,4 м2 |
| Объем платформы без надставных бортов | 14,7 м2 |
| Высота платформы по центру оси в ненагруженном состоянии | 1665 мм |
| Высота платформы по центру оси в нагруженном состоянии | 1620 мм |
|
Высота дышла горизонтально стоящего ненагруженного прицепа |
890 мм |
Рама
Рама прицепа служит основанием платформы и представляет собой сварную конструкцию из лонжеронов двутаврового сечения, несущих поперечин и балок.
Рама поворотной тележки
Рама поворотной тележки сварная. К лонжеронам рамы прикреплены кронштейны подвески. К передней поперечине рамы крепятся кронштейны дышла.
Подвеска
Подвеска рессорная «МАЗ»
Пневмотормоза
Рабочая тормозная система пневматическая, двухпроводная оборудована АБС, состоит из головок соединительных, фильтров магистральных, воздухораспределителя, ресиверов с кранами слива конденсата, клапанов контрольного вывода, регулятора тормозных сил, тормозных камер и модуляторов. Стояночная тормозная система пневматическая действует через пружинные энергоаккумуляторы на колодки рабочего тормоза второй и третьей оси.
Электрооборудование АБС
АБС (4S/3M). Пневматическое соединительное устройство расположены впереди рамы на кронштейне и подключается к системе электропитания тягача через кабель с разъемом по ISO 7638. Датчики АБС установлены на первой и третьей оси. АБС фирмы БПО «Экран», допустимая установка «Wabco».
Шины
Шины с размерностью 12.
00R20, покрышка колеса широкопрофильная, бескамерная. Колеса дисковые, крепление стандартными болтами и гайками, диаметр отверстия 26 мм. Шины СНГ.
Шасси
Установка стопора. Стопорное устройство поворотной тележки полуавтоматического действия, предназначено для стопорения тележки при прямолинейном движении прицепа задним ходом.
Установка поворотного круга.
Установка дышла. Дышло представляет собой жесткую, сварную конструкцию треугольной формы, состоящую из труб, соединенных между собой поперечинами. Дышло шарнирно соединено с рамой поворотной тележки посредством осей. Беззазорная сцепка Ø50.
Боковая защита согласно Правилам ЕЭК ООН №73.
Стальная защита от въезда сзади (бампер) согласно Правилам ЕЭК ООН №58
Монтаж противооткатных упоров.
Установка брызговиков задних.
Установка брызговиков передних.
Установка гидрооборудования.
Установка платформы
Платформа прицепа металлическая сварной конструкции, обеспечивающая возможность разгрузки прицепа на обе стороны.
На прицеп могут устанавливаться платформы с верхней или нижней навеской боковых бортов с ручным управлением запорами. На платформы с верхней навеской бортов могут устанавливаться не открывающиеся надставные борта. На платформы с нижней навеской основных бортов могут устанавливаться надставные борта с верхней навеской, при этом запирание надставных бортов осуществляется посредством основных бортов при их запирании. Передний и задний борт оснащен специализированной лестницей для подъема на платформу. Установка тента по требованию потребителя.
Электрооборудование
Электрооборудование с номинальным напряжением 24В выполнено по двухпроводной схеме. Электрооборудование включает в себя:
— задние фонари, выполняющие функции габаритных огней, указателей поворотов, стоп-сигналов, контурного огня, задних противотуманных огней, задних фар;
— подфарники со светоотражающими устройствами;
— фонари боковые габаритные со светоотражающими устройствами;
— фонари полного габарита;
— фонари освещения номерного знака;
— две семиклеммовые вилки;
— задние световозвращатели красного цвета треугольной формы;
— жгуты проводов для подключения изделий электрооборудования.
Источником света служат лампы накаливания А24-5-2, А24-3-1, А24-10, А24-21-3.
Подвеска
Рессорная
Шины 12.00 R20
Характеристики шин 12.00 R20
| Обозначение шины | 12.00R20 |
| Тип рисунка | Универсальный |
| Обод рекомендуемый | 8.5-20 |
| Обод допускаемый | 9.0-20 |
| Наружный диаметр (мм) | 1122 |
| Ширина профиля (мм) | 313 |
| Индекс несущей способности | 150/146; 154/149 |
| Максимальная нагрузка (кг) | 3350/3000; 3750/3250 |
| Индекс скорости | J |
| Максимальная скорость | 100 |
| Давление в шине (кПа) | 750; 850 |
| Глубина рисунка протектора шины (мм) | 20 |
Обзор модельного ряда седельных тягачей МАЗ
На сегодняшний день Минский автозавод предлагает довольно широкий выбор седельных тягачей, отличающихся как мощностью двигателя и максимальным весом автопоезда, так и степенью комфорта.
Каждая из моделей ориентирована на свой круг задач, и каждая находит своего потребителя.
Основной частью любого седельного тягача является шасси, конструкция которого и определяет допустимые нагрузки на седло и на задний мост автомобиля. Естественно, что трехосные модели (МАЗ 6422 и МАЗ 6430) обладают большим запасом прочности по сравнению с двухосными тягачами. Впрочем, за это преимущество приходится расплачиваться меньшей маневренностью и большей собственной массой автомобиля — у этих моделей она достигает почти 10 тонн.
Двухосные модели отличаются меньшим весом. Например, МАЗ 5433 весит около 8,5 тонн, МАЗ 5440 — около 8 тонн, а самый легкий тягач из всего семейства, МАЗ 5432 — всего 7,3 т.
Многие седельные тягачи МАЗ могут комплектоваться двигателями разной мощности. В индексе модели это указывается как А2, А5, А8 и т.д. Буква «А» обозначает, что двигатель соответствует экологическому стандарту Евро-3, а цифра как раз и указывает на мощность двигателя. Так, например, МАЗ 5440А8 отличается от МАЗ 5440А5 более мощным двигателем — 400 «лошадей» против 330.
То же можно сказать и о моделях МАЗ 6430А9 и МАЗ 6430А8.
Большая мощность двигателя не только обеспечивает лучшую динамику на дороге, но зачастую позволяет тягачу буксировать более тяжелый прицеп. Если для МАЗ 6422А5 допустимая масса автопоезда составляет 44 тонны, то у МАЗ 6422А8 этот показатель уже 52 тонны.
Говоря о цифрах и технических параметрах, не стоит забывать об еще одном важном критерии — комфорте. Особенно, если речь идет о современных грузовиках для дальних перевозок, ведь от утомляемости водителя на дальних маршрутах очень часто зависит безопасность. Кабины, которые устанавливаются на автомобили МАЗ до недавнего времени делились на два класса — большие и малые. Большие были рассчитаны на двух водителей и оснащались спальными местами. На седельных тягачах малая кабина используется только на МАЗ 5433. Эта машина не рассчитана на дальние рейсы, ее область применения — городское строительство и местные перевозки.
Не так давно МАЗ разработал и начал устанавливать на свои грузовики новую, так называемую «высокую» кабину.
Такие машины даже внешне сильно отличаются от прежних, а по своему удобству приближаются к бюджетным моделям европейских марок. Эти обновленные кабины ставятся на тягачи МАЗ 5440 и МАЗ 6430, которые среди дальнобойщиков считаются наиболее подходящими для международных маршрутов.
Таким образом, изучив особенности каждой модели, транспортная компания или частный перевозчик могут выбрать именно ту технику, которая наилучшим образом подходит для их конкретных задач. Наша задача — помочь вам в этом выборе и предоставить именно то, что требуется для вашего бизнеса.
Система постоянного давления для масла и воды — Трехосные испытательные системы
Код продуктаУТС-2408 | Устройство постоянного давления воды и масла, 1700 кПа |
УТГЭ-3554 | Цифровой манометр для вакуума и давления, (-1… 30 бар) |
УТГМ-0110 | Датчик давления, 2000 кПа |
Модели на 220-240 В, 50 Гц, 1 фаза | УТС-0408 |
Модели для 110-120 В 60 Гц, 1 фаза | УТС-0408-Н |
Устройство постоянного давления для масла и воды чрезвычайно универсально и может использоваться в сочетании с широким спектром испытательного оборудования.
Агрегат обеспечивает непрерывно регулируемое давление до 1700 кПа. Давление увеличивается или уменьшается простым поворотом ручки управления.
Устройство используется для обеспечения ячеек / противодавления при трехосных испытаниях. Аппарат поставляется без манометра для тех клиентов, у которых есть подходящее оборудование для контроля давления.
В качестве дополнительного оборудования для контроля давления агрегата;
• Цифровой манометр (UTGE-3554) или
• Датчик давления (UTGM-0110), который можно использовать с блоком управления U-Touch PRO на универсальной электромеханической испытательной машине Multiplex (UTM-0108.SMPR) только для теста UU или
• Датчик давления (UTGM-0110), который должен использоваться с UTCU-0320 для тестов CU-CD
, предпочтительное дополнительное оборудование следует заказывать отдельно.
Машина оснащена прозрачным резервуаром для гидросистемы и водой, и под давлением может подаваться вода объемом до 1 литра.
Поставляется в комплекте с 2 литрами обычного гидравлического масла № 46.
Код товара | Размеры | Масса | Мощность |
|---|---|---|---|
УТС-2408 | 270x480x460 мм | 12 кг | 35 Вт |
УТГЭ-3554 | 100x100x100 мм | 1 кг |
Анализ методов трехосного испытания для геомеханики
Фундамент туннеля, плотины, здания или другой конструкции можно проанализировать с помощью метода, называемого трехосным испытанием .Выполнение трехосных испытаний до, во время и после строительства помогает гарантировать безопасность и надежность конструкций. Чтобы лучше понять механику грунта и повысить устойчивость конструкции, вы можете смоделировать кривые нагрузки и разгрузки для трехосного испытательного устройства и протестировать параметры модели грунта в программном обеспечении COMSOL Multiphysics®.
Что такое трехосное тестирование?
Трехосное испытание — это метод, используемый для определения напряженно-деформированных свойств грунта путем воздействия на образцы грунта постоянного бокового давления при одновременном увеличении вертикального давления.Этот тест измеряет напряжения в трех взаимно перпендикулярных направлениях.
Механическое поведение образца камня, песка или почвы может быть сложно проанализировать в зависимости от образца. Даже если поначалу почва кажется устойчивой, в процессе строительства в дальнейшем она может подвергнуться сдвигам и неравномерной осадке. Вы только посмотрите, что случилось с Пизанской башней. Это популярное туристическое направление было построено на более мягком грунте (глина, песок и ракушки), который со временем сдвигался и из-за этого башня наклонялась.
Пизанская башня, Италия. Изображение Alkarex Malin äger — Собственная работа. Под лицензией CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons.
Трехосное испытание позволяет получить измерения параметров прочности на сдвиг, необходимые для строительного проекта.
Одна из причин, по которой трехосное тестирование так распространено, заключается в его универсальности. Во время процедуры можно контролировать дренаж; измерять давление, напряжение и деформацию поровой воды; увеличить нагрузки; и наблюдайте прогибы до разрушения образца.
В типичном трехосном испытании образец грунта помещается внутрь резиновой мембраны и затем сжимается в осевом направлении, поддерживая постоянное радиальное давление. Если грунт является связным, вы можете приготовить образцы непосредственно из насыщенных, уплотненных образцов. Если почве не хватает сцепления, вы можете использовать форму, чтобы сохранить форму, необходимую для теста.
Есть три основных трехосных теста:
- Консолидированный — дренированный (CD): образец консолидируется и медленно сдвигается при сжатии, позволяя поровому давлению рассеяться и образец адаптироваться к окружающим напряжениям.
- Консолидированный — недренированный (CU): Образцу не дают стекать, и предполагается, что он полностью насыщен.
Поровое давление измеряется для оценки прочности консолидированного и дренированного материала. - Неконсолидированный — недренированный (UU): образец сжимается с постоянной скоростью, и нагрузки прикладываются быстро, не давая образцу возможности консолидироваться.
Поровое давление измеряется для оценки прочности консолидированного и дренированного материала.Многочисленные применения трехосного тестирования
Трехосные тесты имеют широкий спектр областей применения. Например, трехосные испытания используются в нефтегазовой промышленности для определения свойств сланцевых кернов и прогнозирования реакции почвы во время добычи природного газа.Кроме того, испытания на трехосный сдвиг используются при строительстве дамб и насыпей. Для таких применений, как расширение подземных сооружений в городах, а также в коммерческом и жилом строительстве, перед земляными работами проводится трехосное испытание.
Одним из преимуществ трехосных испытаний является адаптируемая конструкция оборудования, которая включает в себя множество вариантов модификации.
Например, если вы испытываете высокопрочные породы, вы можете изменить материал гильзы цилиндра с резины на тонкий металлический лист. Вы также можете изменить конструкцию трехосного испытательного устройства с учетом больших нагрузок или различных методов сжатия.
Трехосная система для испытания горных пород. Изображение предоставлено Цзинъи Ченг, Чжицзюнь Ван, Идун Чжан, Вэньфэн Ли, Сид С. Пэн, Пэн Чжан — собственная работа. Под лицензией CC BY 4.0 через Wikimedia Commons.
Как трехосные испытания применимы к другим условиям окружающей среды, которые труднее предсказать, например, к сейсмическим сдвигам? Например, во время землетрясения механическое поведение почвы может значительно измениться. Тип изменения, которому он подвергается, зависит от нескольких переменных, таких как:
- Продолжительность и сила землетрясения
- Место землетрясения
- Глубина водного горизонта конструкции
Кроме того, землетрясения могут вызвать разжижение почвы.
Этот тип зыбучих песков может продолжать наносить ущерб еще долгое время после окончания землетрясения. Трехосное испытание часто используется для прогнозирования повреждения конструкции в случае стихийного бедствия.
Разжижение после землетрясения в Ниигате, Япония, в 1964 году. Изображение находится в открытом доступе в США, через Wikimedia Commons.
Имитатор трехосных землетрясений и ударов (TESS) представляет собой усовершенствованный пример метода трехосных испытаний для подготовки к землетрясениям.Это устройство эксплуатируется Центром инженерных исследований и разработок армии США. TESS может независимо управлять тремя осями одновременно, что обеспечивает более реалистичные условия землетрясения для инженеров, которые хотят проверить объекты и оборудование на уязвимости.
Моделирование кривых нагружения и разгрузки для трехосного испытательного устройства
Используя модуль «Геомеханика», являющийся дополнением к модулю «Механика конструкций» и COMSOL Multiphysics, вы можете смоделировать трехосный испытательный аппарат, чтобы изучить его кривые нагружения и разгрузки.
В этом примере устройство состоит из цилиндра, который прижимает образец почвы сверху. Гибкая мембрана контролирует окружающее давление, что позволяет изменять радиальные силы.
На схеме ниже вы видите, как можно определить различные границы испытательного устройства. Поскольку грунт подвергается нагрузке в верхней части устройства, граничное условие «Предписанное смещение» используется для медленного увеличения вертикального смещения.
Размеры, граничные условия и граничная нагрузка для трехосного устройства.
Эта модель является отправной точкой для тестирования параметров модели почвы. Свойства почвы взяты из стандартного глиняного материала. В этом примере используется функция Пластичность почвы в программном обеспечении COMSOL® с критерием Друкера-Прагера .
Оценка результатов модели
После приложения вертикального смещения и давления удержания к образцу образца, вы можете изучить результаты статической реакции и нагрузки сжатия для различных давлений удержания.
После загрузки образца почвы вы можете посмотреть на эффективную пластическую деформацию. Большая часть образца подвержена пластической деформации (показано красным), и только небольшая часть находится в упругой области (показана синим).
Отсюда вы можете проверить различные давления удержания, построив график дополнительного напряжения нагрузки на образец грунта, вызванного заданным верхним смещением. Ниже приведено дополнительное напряжение нагрузки для трех различных давлений удержания на пористой матрице:
В зависимости от условий загрузки и осушения образцов грунта вы можете провести один или несколько из трех методов трехосного испытания.
Следующие шаги
Чтобы начать моделирование трехосного испытательного устройства, нажмите кнопку ниже. Из галереи приложений вы можете войти в свою учетную запись COMSOL Access и загрузить MPH-файл для получения подробных инструкций.
- Подробнее об использовании моделирования для геотехнических приложений в блоге COMSOL:
Система постоянного давления (масло-вода) — для производителей трехосных испытательных аппаратов, система постоянного давления (масляная вода)
Система постоянного давления (масло и вода) — для трехосного испытательного аппарата
Код товара: EIE
.
Фирменное наименование: EIE
Цена и количество
- Минимальное количество заказа
- 1 штука
- Цена
- 55450 INR / штука
Технические характеристики изделия
- Напряжение
- 230 Вольт (В)
Технические характеристики
- Диапазон 0-20 бар (0-20 кг / см²)
- Шаги давления 0.5 бар (0,5 кг / см²)
- Точность + 0,5%,
- Электропитание 230 В, однофазное, 50 Гц, питание переменного тока.
- Поставляется в комплекте с манометром, проточными клапанами и соединительным напорным шлангом.
Примечание: цена будет изменена в соответствии со спецификацией. Материал
Низкоуглеродистая сталь
Использование / применение
Оборудование для испытания грунта
Марка
EIE
Цвет
Синий
Источник питания
230 В, однофазный, 50 Гц, А.
C Поставка
Страна происхождения
Сделано в Индии
Торговая информация
- Порт FOB
- Ахмедабад
- Условия оплаты
- Аккредитив (L / C), чек, аванс наличными (CID), аванс наличными (CA), наложенный платеж (COD), наличный платеж против доставки (CAD)
- Возможность поставки
- 100 штук в год
- Срок поставки
- 4 недели
- Образец политики
- Свяжитесь с нами для получения информации о нашей политике в отношении образцов
- Детали упаковки
- Деревянный ящик с прочным основанием
- Основные экспортные рынки
- Африка, Ближний Восток, Южная Америка, Австралия, Азия
- Основной внутренний рынок
- Вся Индия
- Сертификаты
- ISO 9001: 2015
Испытание на трехосное сжатие в горных породах
Введение
Трехосные испытания широко используются в геотехнической инженерии как в механике грунтов, так и в горных породах.
Образцы подвергаются осевой нагрузке до разрушения при постоянном ограничивающем давлении. В результате поведение геоматериалов исследуется в трехмерном напряженном состоянии.
Главные напряжения (максимальное и минимальное нормальные напряжения, действующие на плоскость, в которой напряжение сдвига равно нулю) в трехмерных объектах равны трем (σ1> σ2> σ3). В природе основные напряжения могут различаться. Однако в лабораторных трехосных испытаниях промежуточное напряжение σ2 равно σ3.Проведение лабораторных испытаний, в которых все приложенные основные напряжения различаются, является сложной задачей и широко не используется. Такая процедура будет называться полиаксиальной или истинно трехосной проверкой. Более того, исследования показали, что влияние промежуточного стресса незначительно.
Основные напряжения, приложенные во время трехосного испытания, представлены на Рис. 1 .
Рисунок 1: Основные напряжения, приложенные к цилиндрическому образцу горной породы при трехосном испытании (σ1> σ2 = σ3)Определяется ограничивающее давление, которое остается постоянным во время испытания.Образец первоначально нагружается изотропно до тех пор, пока основные напряжения не станут равными заданному ограничивающему давлению. Затем осевое напряжение σ 1 увеличивается с определенной скоростью до тех пор, пока образец не разрушится и не будет зафиксировано максимальное значение σ 1 .
Подготовка образца
Образцы для испытаний получены путем колонкового бурения и должны быть отобраны таким образом, чтобы быть репрезентативными для исследуемой горной породы.
Образцы должны быть испытаны в течение 30 дней после даты бурения, чтобы сохранить их исходное состояние (например,грамм. естественная влажность).
Следует отметить, что насыщение или нарастание порового давления не является критической проблемой в механике горных пород, поскольку пористость горных пород намного ниже, чем пористость грунтов, поэтому испытания сухого или насыщенного образца не окажут существенного влияния на полученные результаты.
Форма образца — цилиндрическая, диаметр должен находиться в диапазоне от 38 до 54 миллиметров. Диаметр определяется путем измерения в верхней, средней и нижней частях образца с допуском 0.1 миллиметр.
Отношение высоты к диаметру (H / D) должно составлять от 2,0 до 3,0. Высота должна определяться с точностью до миллиметра. Причем размер самого большого фрагмента платья не должен превышать 10% диаметра образца.
Концы образцов необходимо зачистить так, чтобы верхняя и нижняя поверхности были плоскими с допуском ± 0,01 мм. Это обеспечивает равномерную передачу приложенных нагрузок на образец и отсутствие эксцентриситета нагрузки.
Боковые стороны образца должны быть гладкими и не иметь неровностей в пределах допуска 0,3 мм.
Процедура тестирования
Цилиндрический образец горной породы помещается в специально разработанную ячейку (например, ячейку Хука). К ячейке прикреплена специально разработанная мембрана, чтобы она оставалась воздухонепроницаемой. Боковое давление является гидростатическим и создается через жидкость (обычно масло), которая закачивается в мембрану. Используется гидравлический насос или серводвигатель, способный регулировать давление с точностью до 1%.Образец в осевом направлении окружен стальными сферическими седлами. Для определения вертикальной и окружной деформации образца можно использовать тензодатчики. Однако при проведении трехосного испытания регистрировать реакцию на деформацию не обязательно. Схема ячейки Хука и частей, собранных вместе для проведения трехосного испытания, представлена на Рис. 2 .
Рисунок 2: Ячейка Хука для трехосных испытаний (Контрольная группа: https://www.controls-group.com/eng/)Ячейка Хука затем помещается в устройство для загрузки, которое используется для приложения вертикальной нагрузки к образцу. .Современные погрузочные системы представляют собой устройства с сервоуправлением, которые прикладывают гидравлическое давление с постоянной скоростью. Скорость нагружения (кН / с) выбирается так, чтобы образец разрушился примерно за 10 минут (5-15 минут). Если уже есть данные о максимальном значении σ 1 при постоянном значении σ 3 (полученном из предыдущих тестов), этот коэффициент можно рассчитать. В противном случае следует сделать логическое предположение на основе имеющихся знаний о поведении тестируемого материала.
Боковое давление прикладывается с той же скоростью, что и осевая нагрузка, до тех пор, пока не достигнет предписанного значения.По достижении этого ограничивающего давления его следует поддерживать с точностью до 2%.
Погрузочная машина должна быть жесткой и достаточной для приложения максимального давления, необходимого для разрушения образца породы. Кроме того, его следует часто калибровать, чтобы правильно рассчитывать меры нагрузки.
Результаты и расчеты
Необработанные данные трехосного испытания включают размеры образца, поперечное давление σ3, осевую нагрузку P, продолжительность испытания, которая должна находиться в требуемых пределах, и, если тензодатчики используются измерения деформации.
Сначала площадь поперечного сечения образца рассчитывается как:
, где D — диаметр образца.
Осевое напряжение получается делением осевой нагрузки на площадь поперечного сечения образца:
, где P — осевая нагрузка.
Если измерения деформаций записаны, отклик образца на напряжение-деформацию строится. Осевая и окружная деформации, e A и e C , соответственно, вычисляются как:
, где R — начальное электрическое сопротивление тензодатчика, Δ R — изменение сопротивление из-за деформации, а k — это измерительный коэффициент.После серии не менее трех трехосных испытаний рассчитываются диапазоны разрушения образцов горной породы. Наиболее распространенные критерии отказа, используемые в механике горных пород:
- Критерий отказа Мора-Кулона (MC)
- Критерий отказа Хука-Брауна (HB)
Критерий отказа MC коррелирует прочность на сдвиг и нормальное эффективное напряжение. которые действуют в плоскости отказа. Его также можно выразить в терминах главных напряжений как:
Где t — прочность материала на сдвиг, c — сцепление, φ — угол трения, σ n — нормальное напряжение, действующее на плоскость разрушения, σ 1 и σ 3 — главные напряжения.
Критерий M-C используется из-за его простоты и универсального применения в геотехнической инженерии. Однако критерий H-B был разработан на основе серии лабораторных испытаний многих типов горных пород, которые показали наличие нелинейной корреляции между главными напряжениями при хрупком разрушении горных пород.
Корреляция главных напряжений в критерии HB выражается как:
где σ ci — прочность на одноосное сжатие, м i — константа, зависящая от типа породы, σ 1 и σ 3 — главные напряжения.
После проведения не менее 3 трехосных испытаний при различных боковых давлениях строятся наиболее подходящие огибающие выбранного критерия и параметры каждого из них (сцепление, угол трения в MC и м i , σ ci в HB). Тем не менее, в критерии H-B в большинстве случаев σ ci уже определяется по результатам испытаний материала на одноосное сжатие. Очень важно убедиться, что образцы взяты из одного и того же керна или блока породы и имеют аналогичные свойства.Этого можно добиться визуальным наблюдением.
Пример получения параметров критериев M-C и H-B
Предположим, что на определенном типе образцов горных пород было проведено 4 трехосных испытания. Предварительно определенные поперечные напряжения и соответствующие осевые напряжения при разрушении представлены в Таблица 1 :
Таблица 1: Пример данных результатов трехосного испытания
Результаты нанесены на график с наиболее подходящими огибающими M-C и H-B на рис. 3 .
Рисунок 3: График главного напряжения, основанный на лабораторных данных и наиболее подходящих диапазонах критериев M-C и H-B.На основе кривых наилучшего соответствия выводятся параметры для двух критериев отказа, которые представлены в Табл. 2 .
Таблица 2: Производные параметры критериев HB и MC на основе данных лабораторных испытанийСсылки
Предлагаемые методы определения прочности горных материалов при трехосном сжатии: Пересмотренная версия, Международный журнал механики горных пород и горных наук и геомеханики, Том 20, выпуск 6, 1983 г., страницы 285-290, ISSN 0148-9062, doi.org / 10.1016 / 0148-9062 (83)
-3.
Голубая низкоуглеродистая сталь с постоянным давлением, масляная вода — для трехосного испытательного аппарата, для оборудования для испытания грунта, 55450 рупий / штука
О компании
Год основания 2004
Юридический статус FirmLimited Company (Ltd./Pvt.Ltd.)
Характер бизнеса Производитель
Количество сотрудников От 51 до 100 человек
Годовой оборот 10-25 крор
IndiaMART Участник с марта 2007 г.
GST24AABCE4018L1ZU
Код импорта и экспорта (IEC) 08130 *****
Экспорт в Новую Зеландию, Филиппины, Чили, Кувейт, Колумбию
Eie Инструменты Pvt.Ltd. , основанная в 2004 , является частью Tech-Mech group и Vindish Instruments Pvt. ООО . Мы занимаемся производством и торговлей калибровкой научных приборов и испытательного оборудования, такого как оборудование для испытаний битума, лабораторное оборудование общего назначения, оборудование для испытаний нефтяного масла, оборудование для испытаний смазок и парафинов, оборудование для испытаний бетона, керамическое лабораторное оборудование для плитки, лабораторное оборудование общего назначения, фармацевтические препараты и Оборудование для микробиологических испытаний и т. Д.Наш многолетний опыт позволяет нам сохранять высокую долю в различных отраслях промышленности, науки и образования по всей стране. Наша продукция пользуется большим спросом в таких секторах, как фармацевтическая, химическая, нефтехимическая, пищевая, гражданское строительство, цемент и т. Д. Помимо этого, усилия и преданность нашей команды помогают нам в достижении наших целей и задач. Более того, компания прилагает все усилия, чтобы удовлетворить клиентов и предложить им свой ассортимент испытательного и лабораторного оборудования в установленные сроки.
Видео компании
Экспериментальные исследования упругопластической деформации и эволюции проницаемости наземных нефтеносных песков Карамая при высоких температурах и давлениях
Основные моменты
- •
Нефтяные пески Карамая используются для испытаний на трехосное сжатие при высоких температурах и высоком давлении.
- •
Исследованы упругопластическая деформация и проницаемость при сдвиговом и изотропном сжатии.
- •
Наблюдаются геомеханические условия сдвиговой дилатансии и поведения разделения при растяжении.
- •
Доказаны явления текучести при сдвиге и текучести при изотропном сжатии нефтеносных песков Карамая.
- •
Определены все параметры упругопластичности и текучести при различных температурах.
Реферат
Комбинированные термогидромеханические анализы в коллекторах тяжелой нефти необходимы инженерам для оценки и оптимизации полевых операций с точки зрения безопасности, экономии и окружающей среды во время термостимуляции.Наземные нефтеносные пески Карамай использовались для серии испытаний на трехосное дренированное сжатие при высоких температурах и высоком давлении, чтобы понять поведение деформации и потока при различных напряжениях, поровом давлении и температурных условиях. Статья посвящена экспериментальным исследованиям упругопластической деформации и эволюции проницаемости нефтеносных песков Карамая при сдвиговом и изотропном сжатии. Были изучены геомеханические условия сдвиговой дилатансии и поведения разделения при растяжении, и во время термического воздействия были доказаны явления сдвигового выхода и изотропного сжатия нефтеносных песков Карамая.Определены все параметры упругопластичности и текучести при разных температурах. Можно сделать основные выводы о том, что эффективное ограничивающее напряжение и температура оказывают очень значительное влияние на упругопластическую деформацию и поведение потока нефтеносных песков Карамая. Расширение сдвига может быть более значимым при более низком эффективном ограничивающем давлении и более высокой температуре. Правильная дилатансия сдвига может возникать при 100 ° C как при низком, так и при высоком эффективном ограничивающем давлении. Более высокая температура обычно не способствует объемному расширению, вызванному разъединением при растяжении.При изотропном дренированном сжатии возникают как упругие, так и невозвратные пластические деформации. 70 ° C является критической температурой для изменения эластичных свойств и проницаемости с температурой для нефтеносных песков Карамая. Когезия и угол трения намного ниже при более высокой температуре, а когезия при 100 ° C соответственно равна 0. Поверхности текучести крышки при разных температурах мало отличаются. Соотношение объемной деформации и проницаемости, вызванной сдвигом, можно хорошо подогнать с помощью линейной функции.Улучшение проницаемости экспоненциально снижается с увеличением эффективного ограничивающего напряжения. Проницаемость обычно повышается с объемной деформацией, вызванной разделением при растяжении, при всех температурах, и ее можно значительно улучшить при более высокой температуре. Проницаемость линейно снижается с увеличением эффективного напряжения в полулогарифмических координатах.
Ключевые слова
Нефтяные пески
Проницаемость
Деформация
Расширение при сдвиге
Расщепление при растяжении
Высокая температура
Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)
Полный текст© 2020 Elsevier B.V. Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Прочность обсадных труб и насосно-компрессорных труб
Наиболее важными механическими свойствами обсадных труб и насосно-компрессорных труб являются прочность на разрыв, сопротивление разрушению и прочность на разрыв. Эти свойства необходимы для определения прочности трубы и проектирования обсадной колонны.
Минимальное внутреннее давление текучести (MIYP)
Если обсадная колонна подвергается внутреннему давлению выше, чем внешнее, говорят, что обсадная колонна подвергается нагрузке разрывным давлением.Условия нагружения разрывным давлением возникают во время операций по управлению скважиной, испытаний на целостность обсадных колонн, насосных и производственных операций. MIYP тела трубы определяется по формуле внутреннего давления текучести, приведенной в API Bull. 5C3, Формулы и расчеты для свойств обсадных труб, насосно-компрессорных труб, бурильных и линейных труб . [1]
……………….. (1)
где
P B = минимальное давление разрыва, psi,
Y p = минимальный предел текучести, psi,
t = номинальная толщина стенки, дюйм.,
и
D = номинальный внешний диаметр трубы, дюйм.
Это уравнение, широко известное как уравнение Барлоу, вычисляет внутреннее давление, при котором касательное (или кольцевое) напряжение на внутренней стенке трубы достигает предела текучести (YS) материала. Выражение можно получить из уравнения Ламе для касательного напряжения, сделав предположение о тонких стенках, что D / t >> 1. Большинство обсадных труб, используемых на месторождении, имеют отношение D / т от 10 до 35.Коэффициент 0,875, фигурирующий в уравнении, представляет собой допустимый производственный допуск –12,5% на толщину стенки, указанный в API Bull. 5C2, Эксплуатационные характеристики обсадных труб, насосно-компрессорных труб и бурильных труб . [2] Давление в MIYP не означает, что труба будет иметь разрыв или разрыв, который происходит только тогда, когда касательное напряжение превышает предел прочности на разрыв (UTS). Таким образом, использование критерия предела текучести в качестве меры сопротивления трубы внутреннему давлению по своей природе консервативно.Это особенно верно для материалов более низкого качества, таких как H-40, K-55 и N-80, отношение UTS / YS которых значительно выше, чем у материалов более высокого качества, таких как P-110 и Q-125. Влияние осевой нагрузки на сопротивление внутреннему давлению обсуждается позже.
Прочность на обрушение
Если внешнее давление превышает внутреннее давление, обсадная труба разрушается. Такие условия могут существовать во время операций по цементированию, расширения захваченной жидкости или вакуумирования скважины. Прочность на сжатие в первую очередь зависит от предела текучести материала и его коэффициента гибкости, D / t .Критерии прочности на обрушение, приведенные в API Bull. 5C3, Формулы и расчеты для свойств обсадных труб, насосно-компрессорных труб, бурильных труб и трубопроводов. , [1] состоит из четырех режимов обрушения, определяемых пределом текучести, и D / t . Далее обсуждается каждый критерий в порядке увеличения D / t .
Снижение предела текучести
Предел текучести схлопывания основан на текучести на внутренней стенке с использованием эластичного раствора для толстых стенок Ламе.Этот критерий вовсе не представляет собой давление «коллапса». Для толстостенных труб ( D / т < 15 ±), касательное напряжение превышает предел текучести материала до того, как произойдет разрушение из-за коллапс-неустойчивости. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Применимые соотношения D / т для разрушения предела текучести показаны в Таблице 1 .
Таблица 1 — Диапазон формулы давления обрушения текучести
Коллапс пластиковый
Пластическое разрушение основано на эмпирических данных 2488 испытаний бесшовных обсадных труб K-55, N-80 и P-110.Не было получено аналитического выражения, которое точно моделирует поведение коллапса в этом режиме. Регрессионный анализ дает 95% -ный уровень уверенности в том, что 99,5% всех труб, изготовленных в соответствии со спецификациями Американского института нефти (API), выйдут из строя при давлении схлопывания, превышающем давление пластического схлопывания. Минимальное давление схлопывания для пластического диапазона схлопывания рассчитывается по формуле Eq. 3 .
……………….. (3)
Коэффициенты A, B и C и применимый диапазон D / t для формулы пластического разрушения показаны в таблице .
Таблица 2 — Формульные коэффициенты и диапазоны D / t для пластмассового обрушения
Переходный коллапс
Переходный коллапс получается путем численного подбора кривой между пластическим и упругим режимами. Минимальное давление схлопывания для переходной зоны из пластика в упругость, P T , рассчитывается с помощью Eq. 4 .
……………….. (4)
Коэффициенты F и G и применимый диапазон D / t для формулы переходного давления схлопывания показаны в Таблице 3 .
Таблица 3 — Формульные факторы и диапазон D / t для переходного коллапса
Упругое разрушение
Упругое разрушение основано на теоретическом разрушении из-за упругой неустойчивости; этот критерий не зависит от предела текучести и применим к тонкостенным трубам ( D / т >
25 ±). Минимальное давление схлопывания для упругого диапазона схлопывания рассчитывается с помощью Ур. 5 . ……………….. (5) Применимый диапазон D / t для упругого разрушения показан в Таблице 4 .
Таблица 4 — Диапазон D / t для упругого обрушения
Большинство нефтепромысловых труб испытывают обрушение в «пластическом» и «переходном» режимах. Многие производители продают обсадные трубы с «сильным разрушением», которые, по их утверждениям, обладают характеристиками, превышающими номинальные характеристики, рассчитанные по формулам API Bull.5C3, Формулы и расчеты для свойств обсадных труб, насосно-компрессорных труб, бурильных и линейных труб . [1] Эта улучшенная производительность достигается главным образом за счет использования передовых производственных технологий и более строгих программ обеспечения качества для уменьшения овальности, остаточного напряжения и эксцентриситета. Изначально обсадная колонна с высоким обрушением была разработана для использования на более глубоких участках скважин с высоким давлением. Использование обсадных труб с высокой степенью сжатия получило широкое признание в отрасли, но их использование остается спорным среди некоторых операторов.К сожалению, все производители ’ претензии не были подтверждены соответствующим уровнем квалификационного тестирования. Если при проектировании считается необходимым обсадная труба с высокой степенью сжатия, необходимо получить соответствующую консультацию специалиста для оценки производителя. s данные квалификационных испытаний, такие как отношение длины к диаметру, условия испытаний (конечные ограничения) и количество выполненных испытаний.
Эквивалентное внутреннее давление
Если труба подвергается как внешнему, так и внутреннему давлению, эквивалентное внешнее давление рассчитывается как
……………….. (6)
где
p e = эквивалентное внешнее давление,
p o = внешнее давление,
p i = внутреннее давление,
и
Δ p = p o — p i .
Чтобы обеспечить более интуитивное понимание смысла этой связи, Eq.6 можно переписать как
……………….. (7)
где
D = номинальный наружный диаметр,
и
d = номинальный внутренний диаметр.
В Ур. 7 , мы можем видеть внутреннее давление, приложенное к внутреннему диаметру, и внешнее давление, приложенное к внешнему диаметру. «Эквивалентное» давление, приложенное к внешнему диаметру, является разностью этих двух терминов.
Осевая прочность
Осевая прочность тела трубы определяется по формуле предела текучести тела трубы, приведенной в API Bull.5C3, Формулы и расчеты для свойств обсадных труб, насосно-компрессорных труб, бурильных и линейных труб . [1]
……………….. (8)
где
F y = осевая прочность тела трубы (единицы силы),
Y p = минимальный предел текучести,
D = номинальный наружный диаметр,
и
d = номинальный внутренний диаметр.
Осевая прочность — это произведение площади поперечного сечения (исходя из номинальных размеров) и предела текучести.
Комбинированные стрессовые воздействия
Все приведенные ранее уравнения прочности трубы основаны на одноосном напряженном состоянии (т.е. состоянии, в котором только одно из трех главных напряжений не равно нулю). Эта идеализированная ситуация никогда не встречается в нефтяных месторождениях, потому что труба в стволе скважины всегда подвергается комбинированным условиям нагрузки. Фундаментальная основа конструкции обсадных труб заключается в том, что если напряжения в стенке трубы превышают предел текучести материала, возникает условие разрушения.Следовательно, предел текучести является мерой максимально допустимого напряжения. Чтобы оценить прочность трубы в условиях комбинированного нагружения, предел одноосной текучести сравнивают с условием текучести. Возможно, наиболее широко принятый критерий текучести основан на теории максимальной энергии искажения, которая известна как условие текучести Хубера-Хенки-Мизеса или просто напряжение фон Мизеса, трехосное напряжение или эквивалентное напряжение. [3] Трехосное напряжение (эквивалентное напряжение) не является истинным напряжением.Это теоретическое значение, которое позволяет сравнить обобщенное трехмерное (3D) напряженное состояние с критерием одноосного разрушения (предел текучести). Другими словами, если трехосное напряжение превышает предел текучести, указывается нарушение текучести. Трехосный коэффициент безопасности — это отношение предела текучести материала к трехосному напряжению. Критерий текучести определяется как ……………….. (9) где
Y p = минимальный предел текучести, psi,
σ VME = трехосное напряжение, фунт / кв. Дюйм,
σ z = осевое напряжение, psi,
σ ϴ = касательное или кольцевое напряжение, фунт / кв. Дюйм,
и
σ r = радиальное напряжение, фунт / кв.
Расчетное осевое напряжение σ z в любой точке по площади поперечного сечения должно включать эффекты:
- Собственный вес
- Плавучесть
- Нагрузки от давления
- Гибка
- Ударные нагрузки
- Сопротивление трения
- Точечные нагрузки
- Температурные нагрузки
- Изгибающие нагрузки
За исключением изгибающих / изгибающих нагрузок, осевые нагрузки обычно считаются постоянными по всей площади поперечного сечения.
Касательные и радиальные напряжения рассчитываются с помощью уравнений Ламе для толстостенных цилиндров.
……………….. (10)
и
……………….. (11)
где
p i = внутреннее давление,
p o = внешнее давление,
r i = внутренний радиус стенки,
r o = радиус внешней стенки,
и
r = радиус, на котором возникает напряжение.
Абсолютное значение σ ϴ всегда наибольшее у внутренней стенки трубы и для нагрузок на разрыв и обрушение, где | p i — p o | >> 0, то | σ ϴ | >> | σ r | . Для любой комбинации p i и p o сумма касательных и радиальных напряжений постоянна во всех точках стенки обсадной колонны.Подставляя Ур. 10 и Ур. 11 в Ур. 9, после перестановок дает ……………….. (12) в котором а также
где
D = наружный диаметр трубы,
и
t = толщина стенки.
Ур. 12 вычисляет эквивалентное напряжение в любой точке тела трубы для любой заданной геометрии трубы и условий нагрузки. Чтобы проиллюстрировать эти концепции, давайте рассмотрим несколько частных случаев.
Комбинированное разрушение и растяжение
Предполагая, что σ z > 0 и σ ϴ >> σ r и установка трехосного напряжения равным пределу текучести приводит к следующему уравнению эллипса. ……………….. (13) Это двухосный критерий, используемый в API Bull. 5C3, Формулы и расчеты для свойств обсадных труб, насосно-компрессорных труб, бурильных и линейных труб , [1] для учета влияния напряжения на обрушение………………… (14) где
S a = осевое напряжение в зависимости от выталкивающего веса трубы,
и
Y p = предел текучести.
Четко видно, что по мере увеличения осевого напряжения S a сопротивление трубы разрушению уменьшается. Построение этого эллипса, Рис. 1 позволяет напрямую сравнить трехосный критерий с рейтингами API. Нагрузки, попадающие в проектный диапазон, соответствуют проектным критериям.Изогнутый нижний правый угол вызван комбинированными эффектами напряжения, как описано в Ур. 14 .
Рис. 1 — Критерии отказа обсадной колонны.
Комбинированная нагрузка на разрыв и сжатие
Комбинированная пакетная и компрессионная нагрузка соответствует верхнему левому квадранту проектной оболочки. Это область, где трехосный анализ наиболее важен, потому что использование одного только одноосного критерия не может предсказать несколько возможных отказов.Для высоких разрывных нагрузок (т. Е. Высокого касательного напряжения и умеренного сжатия) разрывное разрушение может произойти при перепаде давления, меньшем, чем разрывное давление по API. При высоком сжатии и умеренных разрывных нагрузках режимом разрушения является постоянное навинчивание (т. Е. Пластическая деформация из-за винтовой потери устойчивости). Эта комбинированная нагрузка обычно возникает при высоком внутреннем давлении (из-за утечки в насосно-компрессорных трубах или повышения давления в кольцевом пространстве) после повышения температуры обсадной колонны из-за добычи.Повышение температуры в несцементированной части обсадной колонны вызывает тепловое расширение, что может привести к значительному увеличению сжатия и коробления. Увеличение внутреннего давления также приводит к увеличению потери устойчивости.
Комбинированное нагружение разрывом и растяжением
Комбинированная нагрузка на разрыв и растяжение соответствует верхнему правому квадранту проектной оболочки. Это та область, где использование только одноосного критерия может привести к созданию более консервативного, чем необходимо, дизайна.При высоких нагрузках на разрыв и умеренном растяжении нарушение текучести при разрыве не произойдет до тех пор, пока не будет превышено давление разрыва по API. Когда напряжение приближается к осевому пределу, разрывное разрушение может произойти при перепаде давления, меньшем, чем значение API. При высоком растяжении и умеренных разрывных нагрузках текучесть тела трубы не будет происходить до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение, превышающее одноосное номинальное значение.
Использование преимущества увеличения сопротивления разрыву при наличии напряжения представляет собой хорошую возможность для инженера-проектировщика сэкономить деньги при сохранении целостности ствола скважины.Точно так же проектировщик может пожелать разрешить нагрузки между номинальными значениями одноосного и трехосного растяжения. Однако в последнем случае следует проявлять особую осторожность из-за неопределенности того, какое давление разрыва может наблюдаться в сочетании с высокой растягивающей нагрузкой (исключением является случай испытательной нагрузки давления сырого цемента). Кроме того, рейтинги подключения могут ограничивать ваши возможности для проектирования в этом регионе.
Использование трехосного критерия для обрушения
Для многих труб, используемых в нефтяном месторождении, обрушение — это нарушение неупругой устойчивости или нарушение упругой устойчивости, не зависящее от предела текучести.Трехосный критерий основан на упругих свойствах и пределе текучести материала и, следовательно, не должен использоваться с нагрузками на обрушение. Единственным исключением являются толстостенные трубы с низким соотношением D / т , которые имеют рейтинг API в области предела текучести и разрушения. Этот критерий обрушения вместе с эффектами растяжения и внутреннего давления (которые являются трехосными эффектами) приводят к тому, что критерий API по существу идентичен трехосному методу в нижнем правом квадранте трехосного эллипса для толстостенных труб.
Для сильного сжатия и умеренных нагрузок обрушения, испытываемых в нижнем левом квадранте расчетной оболочки, режимом отказа может быть постоянное закручивание из-за спирального коробления. В этом случае целесообразно использовать трехосный критерий. Такое сочетание нагрузок обычно может происходить только в скважинах, температура которых сильно повышается из-за добычи. Комбинация разрушающей нагрузки, которая вызывает обратное раздувание, и повышение температуры приводит к увеличению сжатия в несцементированной части колонны.
Большинство инженеров-проектировщиков используют минимальную стену для расчетов на разрыв и номинальные размеры для расчетов на обрушение и осевые расчеты. Можно привести аргументы в пользу использования любого допущения в случае трехосного дизайна. Важнее, чем выбор допущений о размерах, является то, что результаты трехосного анализа должны согласовываться с одноосными характеристиками, с которыми их можно сравнивать.
Трехосный анализ, пожалуй, самый ценный при оценке разрывных нагрузок.Следовательно, имеет смысл откалибровать трехосный анализ, чтобы он был совместим с одноосным анализом разрыва. Это можно сделать путем соответствующего выбора расчетного фактора. Поскольку трехосный результат номинально сводится к результату одноосного разрыва без приложения осевой нагрузки, результаты обоих этих анализов должны быть эквивалентными. Поскольку рейтинг прочности на разрыв основан на 87,5% номинальной толщины стенки, при трехосном анализе, основанном на номинальных размерах, следует использовать расчетный коэффициент, равный расчетному коэффициенту разрыва, умноженному на 8/7.Это отражает философию, согласно которой следует использовать менее консервативное предположение с более высоким расчетным фактором. Следовательно, для расчетного коэффициента разрыва 1,1 следует использовать расчетный коэффициент для трехосного тракта 1,25.
Заключительное рассмотрение трехосного напряжения
Рис. 2 графически суммирует трехосные, одноосные и двухосные пределы, которые следует использовать при проектировании обсадной колонны, а также набор согласованных проектных факторов.
Рис. 2 — Расчетные коэффициенты для критериев разрушения обсадной колонны.
Из-за потенциальных преимуществ (как экономии затрат, так и лучшей механической целостности), которые могут быть реализованы, трехосный анализ рекомендуется для всех конструкций скважин. Конкретные приложения включают:
- Экономия денег на разрывной конструкции за счет использования преимущества повышенной прочности на разрыв при растяжении
- Учет большого температурного воздействия на профиль осевой нагрузки в скважинах с высоким давлением и высокой температурой (это особенно важно при комбинированном нагружении разрывом и сжатием)
- Точное определение напряжений при использовании толстостенных труб ( D / t <12) (традиционные одноосные и двухосные методы предполагают наличие тонких стенок) предел текучести материала)
Хотя признано, что критерий фон Мизеса является наиболее точным методом представления характеристик упругой текучести, использование этого критерия в трубчатой конструкции должно сопровождаться некоторыми мерами предосторожности.
Во-первых, для большинства труб, используемых в нефтяных месторождениях, обрушение часто является неустойчивым разрушением, которое происходит до того, как вычисленное максимальное трехосное напряжение достигает предела текучести. Следовательно, трехосное напряжение не должно использоваться в качестве критерия обрушения. Только в толстостенных трубах перед обрушением возникает текучесть.
Во-вторых, точность трехосного анализа зависит от точного представления условий, которые существуют как для трубы, установленной в скважине, так и для последующих представляющих интерес нагрузок.Часто при анализе напряжения наиболее важным является изменение условий нагрузки. Следовательно, точное знание всех температур и давлений, которые возникают в течение срока службы скважины, может иметь решающее значение для точного трехосного анализа.
Примерные проектные расчеты
В примерах, которые обсуждаются ниже, исследуются критерии разрыва и коллапса. Трехосные напряжения рассчитываются для различных ситуаций нагружения, чтобы продемонстрировать, как на самом деле используются формулы прочности обсадной колонны и формулы нагрузки.
Пример расчета пакета с трехосным сравнением
Предположим, что у нас есть промежуточная обсадная колонна N-80 13 3 / 8 дюймов, 72 фунта / фут, установленная на высоте 9000 футов и закрепленная на поверхности. Разрывное дифференциальное давление для этой обсадной колонны определяется формулой Eq. 1 .
Вариант нагружения, который мы будем проверять, — это случай выброса вытеснения в газ с пластовым давлением 6000 фунтов на квадратный дюйм, глубиной пласта на высоте 12000 футов и градиентом газа, равным 0,1 фунтов на квадратный дюйм / фут.
Согласно этому расчету, корпус достаточно прочен, чтобы противостоять этому разрывному давлению. В качестве дополнительной проверки рассчитаем напряжение фон Мизеса, связанное с этим случаем. Поверхностное осевое напряжение — это вес обсадной колонны, деленный на площадь поперечного сечения (20,77 дюйма 2 ) за вычетом нагрузок давления при цементировании (предположим, 15 фунтов / галлон цемента).
Радиальные напряжения для внутреннего и внешнего радиусов — это внутреннее и внешнее давление.
Кольцевые напряжения рассчитываются по формуле Ламе ( Ур.10 ).
Эквивалентное напряжение по Мизесу или трехосное напряжение задается как Eq. 9 . Оценка уравнения. 9 на внутреннем радиусе и на внешнем радиусе имеем
и
Максимальное напряжение по Мизесу находится внутри 13 3 / 8 дюймов. обсадная колонна со значением 66% от предела текучести. При расчете разрыва приложенное давление составляло 89% от расчетного давления разрыва. Таким образом, расчет пакета является консервативным по сравнению с расчетом фон Мизеса для этого случая.
Пример расчета обрушения
Для расчета обрушения образца мы проверим сопротивление обрушению хвостовика P-110 размером 7 дюймов, 23 фунт / фут, зацементированных на глубине от 8000 до 12000 футов. Сравнивая 7 дюймов. свойства лайнера против различных режимов обрушения, было обнаружено, что переходное схлопывание было предсказано для этого лайнера. Давление обрушения для этого лайнера рассчитывается по формуле Eq. 4 со следующими значениями для F и G , взятыми из Таблица 3 .
Давление схлопывания тогда определяется как
Чтобы оценить разрушение этого лайнера, нам необходимо внутреннее и внешнее давление. Внутреннее давление определяется при полном вакуумировании над пакером.
Внешнее давление основано на полностью цементированной секции за 7-дюймовым. лайнер. Профиль внешнего давления задается профилем внешнего давления смеси раствор / цемент-вода, где предполагается, что хвостовик зацементирован в буровом растворе объемом 10 фунтов / галлон с градиентом внутреннего давления смеси-воды 0.45.
Эквивалентное давление рассчитывается из p i и p o для сравнения с давлением схлопывания, p c , с использованием Eq. 6 .
Поскольку p e превышает p c (4440 фунтов на квадратный дюйм), ожидается, что футеровка разрушится. В этом случае нецелесообразно рассчитывать напряжение фон Мизеса для схлопывания, поскольку схлопывание в переходной области не является строго условием пластической текучести.
Номенклатура
| А | = постоянная в уравнении пластического схлопывания, безразмерная |
| B | = константа в уравнении пластического схлопывания, безразмерная |
| К | = константа в уравнении пластического схлопывания, фунт / кв. Дюйм |
| д | = номинальный внутренний диаметр трубы, дюйм. |
| D | = номинальный внешний диаметр трубы, дюйм. |
| Д / т | = коэффициент гибкости, безразмерный |
| f 1 , f 2 , f 3 | = термины в комбинированном воздействии напряжения на обрушение, фунт / кв. Дюйм |
| Ф. | = константа в уравнении коллапса перехода, безразмерная |
| ф y | = осевая прочность тела трубы, фунт-сила |
| G | = константа в уравнении коллапса перехода, безразмерная |
| G | = модуль сдвига, фунт / кв. Дюйм |
| p e | = эквивалентное внешнее давление, фунт / кв. Дюйм |
| p i | = внутреннее давление, фунт / кв. Дюйм |
| p o | = внешнее давление, фунт / кв. Дюйм |
| P B | = минимальное давление разрыва, фунт / кв. Дюйм |
| P E | = давление упругого схлопывания, фунт / кв. Дюйм |
| пол. пол. | = давление схлопывания пластика, фунт / кв. Дюйм |
| P Yp | = давление схлопывания с пределом текучести, фунт / кв. Дюйм |
| P T | = давление схлопывания перехода, фунт / кв. Дюйм |
| r | = радиальный кольцевой зазор, дюйм. |
| r i | = внутренний радиус трубы, дюйм. |
| r o | = внешний радиус трубы, дюйм. |
| S | = осевое напряжение в зависимости от плавучего веса трубы, фунт / кв. Дюйм |
| т | = номинальная толщина стенки, дюйм. |
| Y p | = минимальный предел текучести трубы, фунт / кв. Дюйм |
| Δ п | = po — pi, фунт / кв. Дюйм |
| σ r | = радиальное напряжение, фунт / кв. Дюйм |
| σ VME | = трехосное напряжение, фунт / кв. Дюйм |
| σ z | = осевое напряжение, фунт / кв. Дюйм |
| σ ϴ | = касательное или кольцевое напряжение, фунт / кв. Дюйм |
Список литературы
- ↑ 1.0 1,1 1,2 1,3 1,4 API Bull. 5C3, Бюллетень формул и расчетов для свойств обсадных, насосно-компрессорных, бурильных и линейных труб, четвертое издание. 1985. Даллас: API.
- ↑ API Bull. 5C2, Бюллетень эксплуатационных характеристик обсадных труб, насосно-компрессорных труб и бурильных труб, восемнадцатое издание. 1982. Даллас: API.
- ↑ Crandall, S.H. и Даль, Н.С. 1959. Введение в механику твердого тела. Нью-Йорк: Книжная компания McGraw-Hill.
См. Также
Конструкция корпуса
Изгиб обсадных труб и НКТ
PEH: Корпус_Дизайн
Интересные статьи в OnePetro
Внешние линии
Общие ссылки
Адамс, А.Дж. и Ходжсон Т. 1999. Калибровка критериев проектирования обсадных труб / насосно-компрессорных труб с использованием методов обеспечения надежности конструкций. SPE Drill & Compl 14 (1): 21-27. SPE-55041-PA. http://dx.doi.org/10.2118/55041-PA.
Марка, П.Р., Уитни, У.С., и Льюис, Д. 1995. Примеры расчетов с учетом фактора нагрузки и сопротивления. Представлено на конференции оффшорных технологий, Хьюстон, 1-4 мая. OTC-7937-MS. http://dx.doi.org/10.4043/7937-MS.
Chen, Y.-C., Lin, Y.-H., Cheatham, J.B. 1990. Устойчивость насосно-компрессорных труб и обсадных труб в горизонтальных скважинах (включая сопутствующие документы 21257 и 21308). SPE J. 42 (2): 140-141, 191. SPE-19176-PA. http://dx.doi.org/10.2118/19176-PA.
Доусон, Р. 1984.Устойчивость бурильных труб в наклонных скважинах. SPE J. 36 (10): 1734-1738. SPE-11167-PA. http://dx.doi.org/10.2118/11167-PA.
Клементич П.Е., Эрих Ф. 1995. Рациональная характеристика запатентованных марок обсадных труб с высокой степенью обрушения. Представлено на Ежегодной технической конференции и выставке SPE, Даллас, 22-25 октября. SPE-30526-MS. http://dx.doi.org/10.2118/30526-MS.
Руководство по стальным конструкциям, расчету факторов нагрузки и сопротивления . 1986 г.Чикаго: Американский институт стальных конструкций.
Miska, S. и Cunha, J.C. 1995. Анализ продольного изгиба труб при осевой и крутильной нагрузке в наклонных стволах скважин. Представлено на симпозиуме SPE по производственным операциям, Оклахома-Сити, Оклахома, США, 2–4 апреля. SPE-29460-MS. http://dx.doi.org/10.2118/29460-MS.
Митчелл, Р.Ф. 1999. Анализ потери устойчивости в наклонно-направленных скважинах: практический метод. SPE Drill & Compl 14 (1): 11-20.SPE-55039-PA. http://dx.doi.org/10.2118/55039-PA.
Митчелл, Р.Ф. 1988. Новые концепции продольного изгиба. SPE Drill Eng 3 (3): 303–310. SPE-15470-PA. http://dx.doi.org/10.2118/15470-PA.
Митчелл, Р.Ф .: «Проектирование обсадных труб», в бурении, под ред. Р. Ф. Митчелл, т. 2 Справочника по нефтяной инженерии, изд. L. W. Lake. (США: Общество инженеров-нефтяников, 2006 г.). 287-342.
Prentice, C.M. 1970. Конструкция обсадной колонны «максимальная нагрузка». Дж.Pet Tech 22 (7): 805-811. SPE-2560-PA. http://dx.doi.org/10.2118/2560-PA.
Раквиц, Р. и Фисслер, Б. 1978. Структурная надежность при комбинированных процессах случайной нагрузки. Компьютеры и строения 9: 489.
Тимошенко, С.П., Гудье, Дж. 1961. Теория упругости , третье издание. Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Co.