Введение
1 Технология полимерных композитов и высокона-груженных соединений на их основе 16
1.1 Применение полимерных композиционных материалов 16
1.2 Технология стеклопластиков однонаправленного армирования 17
1.2.1 Факторный параметрический анализ технологии полимерных компози ционных материалов 17
1.2.2 Технологические требования к обеспечению прочности полимерного композита 18
1.3 Обеспечение прочностных характеристик полимерных композиционных материалов однонаправленного армирования 20
1.3.1 Зависимость прочности полимерных композиционных материалов от объемного армирования 20
1.3.2 Критерии прочности. Прочностные свойства стеклопластика 25
1.4 Конструктивно-технологические решения узлов соединений из полимерных композиционных материалов 27
1.4.1 Принципы конструирования соединений композит - металл 27
1.4.2 Анализ особенностей технологии изготовления изделий из стеклопластика 30
1.5 Анализ конструкции стекло пластиков ой насосной штанги 33
1.5.1 Состояние вопроса применения насосных штанг из стеклопластика 33
2 Технология получения изделий из полимерных композитов с заматываемыми узлами соединений 40
2.1 Обоснование применения и анализ технологий 40
2.2 История создания способа получения стержней 44
2.3 Морфологический анализ конструкций утяжек 45
2.4 Конструктивные схемы утяжек 47
2.4.1 Геометрия размещения рабочих элементов 47
2.4.2 Схемы передачи энергии на утяжку 49
2.4.3 Физические свойства утяжки 50
2.4.4 Практическое применение утяжек 52
2.5 Алгоритм расчета утяжек 55
2.5.1 Блок схема алгоритма 55
2.5.2 Задачи расчёта параметров утяжки 55
2.5.3 Расчёт параметров обжатия жгута как гибкой нити 57
2.5.4 Расчёт контактных давлений 60
2.5.5 Влияние скорости вращения вертлюга на обжатие жгута 63
2.5.6 Влияние центробежных сил на пружины рабочих элементов 64
2.5.7 Влияние инерционных масс рабочих элементов утяжки на обжатие ...66
2.5.8 Определение параметров отжима излишнего связующего 67
2.6 Техиолошя изготовления стеклопластаковых насосных штанг 69
3 Исследование свойств полимерных композитов 72
3.1 Прогнозирование значений механических характеристик стержней 72
3.2 Влияние температуры на прочность стержней из композитных материалов 76
3.3 Исследование стойкости композиционных материалов в агрессивных средах нефтяных месторождений 77
3.3.1 Проблемы химической стойкости стеклопласта ко и 77
33.2 Исследование снижения прочностных характеристик ПКМ после воздействия агрессивной среды 84
3.3.3 Сравнительные характеристики методов испытаний после проведения исследования полимерных композиционных материалов в среде 30% соляной кислоты 92
3.3.4 Исследование химической стойкости ПКМ на образцах микропластика 96
3.4 Коррозионные характеристики насосных штанг 99
4 Исследование конструкций стеклопластиковых насосных штанг 103
4.1 Исследование конструктивных схем стеклопластиковых насосных штанг 103
4.2 Анализ схем конструкций стеклопластиковых насосных штанг охватывающего типа 104
4.2.1 Схемы стеклопластиковых насосных штанг со стержнем, имеющим диаметральное уширение на концах 105
4.2-2 Исследования схем анкерных соединений 107
4.2.3 Схемы со стержнем постоянного диаметра 110
4.3 Анализ схем заматываемого и комбинированного типа 111
4.3.1 Физические аспекты выполнения схем соединений заматываемого типа lit
4.3.2 Адгезионная прочность соединений 112
4.4 Выбор конструктивной схемы заматываемого соединения 117
4.4.1 Исследования по выбору формы закладного элемента 117
4.4.2 Исследование влияния площади сечения стеклопластика и закрепления бандажа па характер нагружения соединения 119
4.5 Изучение роли бандажей в заматываемом соединении 120
4.5 Л Исследования по выбору формы и параметров бандажа 120
4.5.2 Исследования по выбору конструкций бандажей 122
4.6 Анализ конструктивной схемы с волнообразной формой поверхности за кладного элемента 127
4.6.1 Концепция разработки закладного элемента волнообразной формы..127
4.6.2 Конструкция стсклопластиковых насосных штанг комбинированной схемы с заматываемым закладным элементом 129
4.7 Исследования прочностных характеристик стеклоплаешковых насосных штанг 130
4.7.1 Исследование прочностных характеристик материала стсклопластико-вого стержня 130
4.7.2 Статические испытания стсклопластиковых насосных штанг 132
4.7.3 Циклические испытания стеклопластиковых насосных штат1 134
4.8 Оценка качества насосных штанг по критерию «удельная материалоём кость» 139
Основные результаты работы 143
Библиографический список использованной литературы 144
Приложения 159
