W zadaniu obliczana jest siła działająca na końcu ramienia klucza podczas docinania (zwykle: dokręcania do wymaganego stanu) połączeń gwintowych. Kluczową zależnością jest związek między momentem obrotowym a siłą:
M = F · r, gdzie:
• M – moment na połączeniu/kluczu (w N·m),
• F – siła przyłożona do ramienia (w N),
• r – długość ramienia (w m).
Najpierw trzeba poprawnie przygotować dane:
- Długość ramienia wynosi 100 cm, czyli r = 1,0 m.
- Moment docinania/skręcania dla połączenia 3½" JP oraz rur płuczkowych klasy I przyjmuje się z danych technologicznych (tabele, DTR, instrukcje zakładowe). To jest parametr wejściowy, bez którego nie da się wykonać samego przeliczenia.
Następnie obliczenie polega na prostym przekształceniu wzoru:
F = M / r. Ponieważ r = 1,0 m, liczbowo siła jest równa przyjętemu momentowi wyrażonemu w N·m podzielonemu przez 1 m, co daje wynik w N. Dla momentu odpowiadającego temu połączeniu otrzymuje się 10 050 N.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 100,5 N i 95,0 N są o rzędy wielkości za małe dla docinania połączeń przewodu wiertniczego; takie wartości często wynikają z pomyłki w jednostkach lub z błędnego potraktowania 100 cm jako 100 m albo z nieuprawnionego "upraszczania" danych.
- 9 500 N może wyglądać wiarygodnie, ale nie wynika z prawidłowego podstawienia wartości momentu właściwej dla wskazanego typu połączenia i klasy rur (błąd odczytu z tabeli albo zaokrąglenie bez kontroli).
Uwaga praktyczna: podane w treści g = 10 m/s2 nie zawsze jest potrzebne w tego typu zadaniu. Jeśli moment jest już podany/odczytywany z tabel, do przeliczenia na siłę wystarcza relacja moment–ramię.
