Еще в школе на уроках физики мы знакомимся с законом Гука, из которого следует, что (в пределах упругости) удлинение металлического стержня пропорционально приложенной силе, длине стержня, обратно пропорционально площади сечения и коэффициенту (модулю Юнга).

Думалось — и не только стержня, но и резины. Как бывший владелец рогатки убеждался в этом многократно. Гук и его закон утверждают очевидное. Тоже мне ученый! Ньютон — другое дело. Позже узнал, что оба ученых жили примерно в одно и то же время, оба исследовали взаимодействие тел в зависимости от массы и расстояния. Гук оспаривал приоритет Ньютона в открытии закона Всемирного тяготения.

В быту упругих деформаций металла мы не замечаем, но в технике, особенно в бурении, они становятся наглядными, значительными. Речь идет не только о линейных деформациях, но и кручения, изгиба. Меняются расчетные формулы, но закон пропорциональности соблюдается.

Под действием растягивающей нагрузки прихваченная бурильная компановка может удлиняться на несколько метров, а при разгрузке сокращаться. По удлинению (и другим параметрам) определяют глубину прихвата. При попытке освободить прихваченный инструмент вращением (отбивка ротором) набирается "пружина" 6—9 оборотов на каждые 1000 м свободной части труб (предельное число оборотов для диаметра труб 140 мм). Под действием внутреннего давления трубы упруго увеличивают свой объем, а при "стравливании" отдача жидкости может достигать нескольких сотен литров.

Наблюдая аварийные работы, заметил: трубы более высоких марок стали набирают меньше оборотов "пружины" при тех же крутящих моментах. Аварийный мастер был полностью со мной согласен. А как же закон Гука?

Однажды удивился, даже изумился... К нам поступили импортные высокопрочные трубы из стали Р-110 диаметром 114 мм. Собранные в свечи и установленные в вышке за рабочий палец (слегка наклонно) они почти не прогибались. Для свеч из менее прочной стали "Д" необходим второй промежуточный палец — настолько сильно они выгибались. А как же закон Гука? Здесь явное противоречие. Зависимость как бы молчаливо утверждает, что все стали деформируются одинаково при одинаковых нагрузках.

Позже понял — Гук ни при чем. Корректировать формулу для различных марок сталей дело практиков. В те времена поправочных коэффициентов не было.

Чтобы прояснить данный вопрос, стал просматривать сертификаты (сотни сертификатов!), которые поступали с трубами. В них приводились данные испытаний образцов металла на разрыв. Ответа не нашел. Но выявилась новая для меня особенность. В бурении для труб использовались стали с пределом текучести от 40 до 85 кг/мм² (ст. Д, К, Е, Л, М). Представлялось, что стали с большим пределом текучести требуют и больших усилий для разрыва (предел прочности). Нет, не совсем так. Легированные добавки увеличивают лишь предел текучести, приближая его к пределу прочности, который для названных сталей мало меняется.

Tел.: +371 27555009

Электронная почта: udensapgades@gmail.com