Метою даних дисертаційних досліджень є наукове обгрунтування шляхів вдосконалення осьової опори кочення турбобура та покращання умов її роботи в системі " долото - турбобур ". Задачі досліджень. 1. Змоделювати та проаналізувати вплив нелінійної пружної характеристики опори шпинделя на роботу підсистеми " турбобур - бурильна колона". 2. Оцінити ефективність віброзахисту опори шпинделя турбобура за допомогою амортизатора оболонкового типу (АОТ) та обгрунтувати шляхи його вдосконалення. 3. Розробити схеми сепарації тіл кочення опори турбобура тілами кочення. 4. Удосконалити схеми вирівнювання попередньої затяжки пакетів кілець багаторядної опори, вирівнювання передачі осьового зусилля по рядах і тілах кочення опори шпинделя. ЗМІСТ ВСТУП 4 РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ДОСЛІДЖЕНЬ ПО ВДОСКОНАЛЕННЮ ОПОРИ ШПИНДЕЛЯ ТУРБОБУРА ТА її ВІБРОЗАХИСТУ 11 1.1. Динамічні умови роботи осьової опори шпинделя турбобура 12 1.2. Основні напрямки досліджень з вдосконалення осьової опори шпинделя турбобура 16 1.3. Обгрунтування доцільності поглибленого врахування нелінійності деформаційної характеристики опори шпинделя 26 РОЗДІЛ 2. ВІБРАЦІЇ В СИСТЕМІ " ДОЛОТО-ОПОРА ШПИНДЕЛЯ ТУРБОБУРА" З ВРАХУВАННЯМ ПРУЖНОСТІ КУЛЬОК 32 2.1. Структурний аналіз насипної кулькоопори шпінделя 32 2.2. Зведення параметрів жорсткості опори 35 2.3. Осьові вібрації опори кочення 39 РОЗДІЛ 3. ВІБРОЗАХИСТ ОПОРИ ШПИНДЕЛЯ ТУРБОБУРА 48 3.1. Обгрунтування розрахункової схеми для вивчення роботи осьової опори з віброзахистним пристроєм 49 3.2. Розробка вдосконаленої віброзахистної системи для опори шпинделя турбобура 57 3.2.1. Енергетичні співвідношення при коливаннях долота з віброізолятором опори 60 3.2.2. Вплив коливань на попередній натяг кулькоопори 68 РЗДІЛ 4. РОЗРОБКА ВДОСКОНАЛЕНОЇ ОПОРИ КОЧЕННЯ ШПИНДЕЛЯ ТУРБОБУРА 77 4.1. Вплив непрямолінійності бурильної колони на роботу кулькоопори шпинделя турбобура 77 4.2. Вирівнювання попередньої затяжки пакетів кілець кулькової опори 83 4.3. Рівномірний розподіл осьового зусилля по рядах кулькоопори 86 4.4. Теоретичні основи синтезу кульково-роликової опори 89 4.4.1. Кінематичні співвідношення в кулькоопорі з сепарацією кульками 90 4.4.2. Підбір параметрів елементів кінематичної пари "кулька-ролик" 95 4.5. Експериментальне визначення залежностей деформації від навантаження при різних профілях твірної ролика 103 4.6. Момент опору провороту опори кочення 108 ВИСНОВКИ 112 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 114 ДОДАТКИ 125