Materiały konferencyjne SEP 2018

1 min 2 min P p P LW L   (2) Niespełnienie warunku (2) skutkuje otrzymaniem rozwiązania teoretycznego lub wymaga spe- cjalnego wykonania siłownika podnoszenia obrotnika P2. Podobnie należy postępować w przypadku prostowodu skrętu (rys. 4) [3, 4]. Rys. 4. Schemat prostowodu skrętu (rzut z góry) wysięgnika wiertnicy FM 1.7 LE Figure 4. Scheme of the turning streight line mechanism (top view) of a FM 1.& LE drilling rig boom Cechą charakterystyczną mechanizmu skrętu wysięgnika jest to, że podczas podnoszenia wy- sięgnika (obrót w parze B) następuje jego obrót wokół osi pary A. Zjawisko to występuje przy zachowaniu stałej długości siłownika skrętu S1 (rys. 4). Konsekwencją, jest brak możliwości utrzymania osi wysięgnika w jednej płaszczyźnie podczas jego podnoszenia. Opisywana sytua- cja nie występuje jedynie w konfiguracjach, w których osie par B i N leżą na jednej prostej. Teoretycznie są dwie takie konfiguracje, ale ze względów konstrukcyjnych, w przypadku pro- jektowanego mechanizmu skrętu, żadna z nich nie występuje. Przyczynę z której, podnoszenie wysięgnika nie odbywa się w jednej płaszczyźnie (przy dla ustalonej długości siłownika S1 zobrazowano na rys. 5. Podczas podnoszenia wysięgnika punkt P znajduje się na trajektorii będącej okręgiem o promieniu BP’ i środku leżącym na osi pary B. Zachowanie osi wysięgnika w jednej płaszczyźnie wymaga, aby odległość EP odpo- wiednio zmieniała się w funkcji kąta podnoszenia wysięgnika EP = f(  p ). Z drugiej strony od- ległość EP jest wynikiem stałej długości odcinka EN i siłownika S1. Spełnienie obu tych wa- runków dla dowolnej stałej wartości kąta skrętu  S nie jest możliwe. Poprzez odpowiedni do- bór wymiarów podstawowych można jedynie minimalizować to niekorzystne zjawisko. Analo- giczna sytuacja ma miejsce w przypadku mechanizmu odpowiadającego za ruch obrotnika względem wysięgnika. Ostatecznie kierując się kryterium ograniczającym wartości błędów prostowodności, jak rów- nież względami konstrukcyjnymi dobrano punkty mocowania siłowników skrętu wysięgnika, obrotnika oraz przyjęto pozostałe wymiary prostowodu skrętu. W procesie tym szczególną uwagę zwracano, aby układ kinematyczny nie osiągał konfiguracji osobliwych. Określone powyżej parametry geometryczne wiertnicy FM 1.7 LE spełniają wszystkie narzu- cone parametry i założenia projektowe. Jak wykazano, stworzone prostowody skrętu i podno- szenia nie są ze względu na przyjęte ograniczenia techniczne układami idealnymi i mogą wno- sić podczas ruchu w założonym polu pracy pewne błędy prostowodności  y i  z mierzone w płaszczyznach skrętu i podnoszenia. W związku z tym wyznaczone parametry geometryczne zostały zweryfikowane na drodze numerycznych badań symulacyjnych w systemie do analizy dynamicznej układów wieloczłonowych typu MSC Adams czy LMS DADS.