Досліджено процес формування джгутового намотування з точки зору силових взаємодій ниток. Встановлено, що за певних співвідношень між частотою обертання бобіни та частотою руху нитководія відбувається укладання ниток на одне й те саме місце і формується джгутове намотування. Для усунення дефектів у вигляді джгутів і супроводжуючих їх хорд запропоновано зменшити до можливого мінімуму відстань від вічка нитководія до точки набігання.

Процес намотування є одним із основних процесів текстильної промисловості. Якістю формованих пакувань значною мірою визначається якість кінцевої продукції текстильної промисловості, а також продуктивність праці й устаткування. Тому увага до аналізу процесу формування пакувань, створення нових перспективних способів і конструкцій механізмів намотування не слабшає вже багато десятиліть. Розглянуто питання, пов'язані з аналізом методів контролю якістю структури пакувань хрестового намотування, які використовуютья в прядильному виробництві. Під структурою намотування будемо розуміти взаємне розташування ниток за їх укладання на поверхню пакування. Таким чином, параметрами структури будуть такі величини, як кут підйому витка, відстань між точками розвороту витків, крок витків і т. ін. Відомо, що взаємне розташування витків на тілі намотування при фрикційної приводі пакувань не є однорідним. За певних співвідношень між частотою обертання бобіни і частотою руху нитководія відбувається укладання ниток на одне і теж місце. При цьому спостерігаються, так звані, джгутові утворення. У разі, якщо частоти руху бобіни і нитководія незначно відрізняються від кратних, витки укладаються щільно один до одного, в цьому випадку формується стрічкове намотування. Джгутове намотування супроводжується рядом явищ, які негативно позначаються на якості формованих пакувань. При цьому параметри зсуву та зміщення визначаються на підставі емпіричних даних. Для обгрунтованого підходу до вибору технологічних параметрів таких механізмів проведено теоретичний аналіз процесу формування джгутових структур з точки зору силових взаємодій ниток. Для проведення такого вибору необхідно мати інструментальну методику кількісної оцінки параметрів структури намотування, тому розглянуто методи їх реєстрації.

Розглянуто питання, пов'язані з вибором одиничних показників для оцінки якості форми пакувань хрестового намотування і створенням алгоритмів їх автоматизованого визначення. Розроблено метод оцінки якості форми пакувань хрестового намотування за комплексним показником. Для обгрунтування одиничних показників, методом експертного опитування, проведено ранжування дефектів форми пакувань за ступенем їх впливу на придатність пакувань до переробки на наступних технологічних переходах. Для кількісної оцінки кожного з названих дефектів форми бобіни визначено поодинокі показники, що надають можливість кількісно оцінити їх вплив. Розроблено вирішальні правила та алгоритми для їх обчислення на підставі отриманого раніше масиву даних про координати точок поверхні бобіни. Встановлено бальну оцінку впливу кожного з одиничних показників, що характеризують дефекти намотування на придатність пакувань до переробки на наступних технологічних переходах. Комплексна оцінка якості форми пакування може бути отримана методом середньозваженого показника. Середній зважений показник будується як залежність, аргументами якої є одиничні показники якості і параметри їх вагомості. Виходячи з цього, отримано залежність для розрахунку комплексного показника якості форми бобіни. Чим більше значення приймає цей показник, тим вище якість контрольованого пакування. Проведено оцінку застосовності розробленого комплексного показника для аналізу форми пакувань. Для цього проведено аналіз партії пакувань, який підтвердив відтворюваність процесу аналізу форми пакування за допомогою запропонованого комплексного показника; а також відповідність оцінок, отриманих за запропонованою методикою, візуальними оцінками. Метод комплексної кількісної оцінки форми пакувань надає можливість проводити оптимізаційні експерименти і на їх основі призначати такі регульовані параметри мотальних механізмів, які надають можливість отримувати пакування необхідної якості. У ході розробки нового мотального обладнання можна буде закласти необхідні кошти регулювання процесу намотування.

Останнім часом велика увага приділяється організаційним заходам щодо підвищення якості продукції нафтового машинобудування, зокрема, впровадження систем менеджменту якості на базі стандартів ISO серії 9000. Проте не втратили своєї значимості технологічні методи забезпечення якості. Розглянуто чинники, що впливають на якість циліндричної тонкостінної деталі в процесі експлуатації. Найбільш істотними факторами є зусилля, що діють на деталь в процесі її захоплення в затискному механізмі. Проведено експерименти на дію навантажень на деталь, що затискають. Мета експериментів - встановлення впливу на напруги та деформації циліндричних тонкостінних деталей різних факторів. Основними факторами крім доданих сил є кут охоплення затискного елемента, довжина зіткнення його з деталлю, розподіл навантаження на зубцях затискного елемента. З розвитком глибокого буріння та збільшенням навантажень, що діють на клинові захвати, зростають вимоги, що пред'являються до їх утримувальної здатності. Недостатня утримувальна здатність клинового захвату може призвести до пошкодження труби в місці затиску її клинами. У цьому випадку затискні зусилля діють в одній і тій же області труби, утворюючи стоншення шийки за тривалої експлуатації. Результатом таких пошкоджень є передчасний вихід бурильної труби з ладу та небезпека виникнення аварійної ситуації. Істотний вплив на утримувальну здатність клинового захвату надають елементи його конструкції. Має значення також напружений стан бурильної труби, затисненої в клиновому захваті. Розраховано оптимальні геометричні характеристики затискних губок. Найкращі показники надають рифлені губки з косою насічкою, що перехрещується. Розглянуто розподіл навантаження на зубцях затискних губок. Показано, що оптимальний розподіл навантаження на зубцях забезпечують губки з косою насічкою, що перехрещується. У цьому випадку на 1-й зуб доводиться 26 % навантаження, на 2-й - 22 %, на 3-й - 19 %, на 4-й - 17 %, на 5-й - 16 %. Результати отриманих даних надають можливість внести такі зміни в конструкцію затискних пристроїв, які істотно підвищать їх утримувальну здатність і зменшать небезпеку виникнення аварійних ситуацій.

Останнім часом велика увага приділяється організаційним заходам щодо підвищення якості продукції нафтового машинобудування, зокрема, впровадження систем менеджменту якості на базі стандартів ISO серії 9000. Проте не втратили своєї значимості технологічні методи забезпечення якості. Розглянуто чинники, що впливають на якість циліндричної тонкостінної деталі в процесі експлуатації. Найбільш істотними факторами є зусилля, що діють на деталь в процесі її захоплення в затискному механізмі. Проведено експерименти на дію навантажень на деталь, що затискають. Мета експериментів - встановлення впливу на напруги та деформації циліндричних тонкостінних деталей різних факторів. Основними факторами крім доданих сил є кут охоплення затискного елемента, довжина зіткнення його з деталлю, розподіл навантаження на зубцях затискного елемента. З розвитком глибокого буріння та збільшенням навантажень, що діють на клинові захвати, зростають вимоги, що пред'являються до їх утримувальної здатності. Недостатня утримувальна здатність клинового захвату може призвести до пошкодження труби в місці затиску її клинами. У цьому випадку затискні зусилля діють в одній і тій же області труби, утворюючи стоншення шийки за тривалої експлуатації. Результатом таких пошкоджень є передчасний вихід бурильної труби з ладу та небезпека виникнення аварійної ситуації. Істотний вплив на утримувальну здатність клинового захвату надають елементи його конструкції. Має значення також напружений стан бурильної труби, затисненої в клиновому захваті. Розраховано оптимальні геометричні характеристики затискних губок. Найкращі показники надають рифлені губки з косою насічкою, що перехрещується. Розглянуто розподіл навантаження на зубцях затискних губок. Показано, що оптимальний розподіл навантаження на зубцях забезпечують губки з косою насічкою, що перехрещується. У цьому випадку на 1-й зуб доводиться 26 % навантаження, на 2-й - 22 %, на 3-й - 19 %, на 4-й - 17 %, на 5-й - 16 %. Результати отриманих даних надають можливість внести такі зміни в конструкцію затискних пристроїв, які істотно підвищать їх утримувальну здатність і зменшать небезпеку виникнення аварійних ситуацій.

Аналіз відбракованих бурильних труб, які працювали в клинових захватах, показав, що основною причиною відбракування труб є зменшення стінки труби в результаті пластичних деформацій, через пошкодження поверхні труби зубцями плашок. За тривалого впливу навантажень відбуваються пластичні деформації циліндричних деталей, що може призвести до неприпустимих пошкоджень і спотворень форми. У нафтовій промисловості у випадку затиску бурильних і обсадних труб напруга на деяких ділянках в зоні захоплення перевершує межу плинності. У разі багаторазових затискань труби може відбутися зменшення стінки труби в області захвату, що призводить до передчасного виходу труби з ладу. Зминання труби відбувається не відразу у разі додавання навантаження, а поступово локальним пластичним деформуванням труби в різних точках по довжині та колу, де напруги перевершують межу плинності матеріалу труби. З метою запобігання неприпустимих деформацій труб у процесі пускооперацій розглянуто можливості зменшення навантажень. У зв'язку з цим увагу приділено конструкції затискних губок, що забезпечують підвищену утримувальну здатність, і технології їх виготовлення. Найбільшу утримувальну здатність забезпечують губки з косою рискою, що перехрещується. У таких губках зубці насічки розташовуються в "шаховому" порядку. Це надає можливість виключити утворення вертикальних канавок на тілі труби внаслідок проковзування її від осьового навантаження. Однак виготовлення таких насічок на внутрішній циліндричній поверхні затискних губок викликає певні труднощі. Це пов'язано з тим, що немає стандартних інструментів для виготовлення таких насічених поверхонь складної конфігурації. В результаті проведеного дослідження сконструйовано та виготовлено спеціальний інструмент, і розроблено технологію його виготовлення. Це надало можливість полегшити процес нарізування на затискних губках насічок, що забезпечують надійний захват бурильних труб.