Файл: Антонов А.А. Пневматические фрикционные муфты в нефтяной промышленности.pdf

она работает по-существу как оперативная муфта с предельным моментом М п р = 1000 кгс • м, т. е. в 2 раза ниже своих возможно­ стей. Если же эта муфта будет смонтирована на машине с целью передавать момент 2000 кгс • м, то время сцепления ее фрикцион­ ной пары увеличится с 4 примерно до 7 с. В результате муфта будет буксовать при включении дольше, чем это допустимо для оператив­ ных муфт. Если она будет работать при повторно-кратковременном режиме включения, то в результате перегрева преждевременно выйдет из строя.

Неоперативные муфты, включаемые менее 5 раз в 1 ч, например муфты привода буровых насосов, могут буксовать более длительное время по сравнению с оперативными, поэтому коэффициент их за­ паса Кка может не учитывать время наполнения камер воздухом. Повышенный нагрев деталей неоперативных муфт за один цикл включения компенсируется' охлаждением в интервале между цик­ лами, увеличенном по времени

Фактические коэффициенты запаса Км оперативных муфт лебе­ док ряда буровых установок приведены в табл. 3.

Необходимо отметить, что за коэффициент запаса муфты во многих работах принимают различные понятия. Например в [1], коэффициентом запаса называется отношение предельного момента муфты к действующему, который должен обеспечить подъем макси­ мального груза. Причем величина этого коэффициента для большин­ ства оперативных муфт лебедок отечественных и ряда зарубежных буровых установок, приведенных в этой же работе, меньше единицы (0,53; 0,629; 0,785 и т. д.). В этом определении есть противоречие,

Т а б л и ц а З

так как при коэффициенте запаса муфты по моменту, меньшем еди­ ницы, привести в движение ведомую систему машины невозможно.

В [7, 10] введены понятия о коэффициенте запаса муфты без объяснения его значения, но в обоих случаях величина этого ко­ эффициента рекомендуется большей чем, единица (1,3—2,5 и 1,25— 3,5 соответственно). Однако методика определения этого коэффи­ циента не приводится. В [5] коэффициентом запаса муфты назван коэффициент, учитывающий нестабильность коэффициента трения. Величина его рекомендуется в пределах 1,1—1,15.

М е т о д и к а р а с ч е т а п а р а м е т р о в и выбор муфт

При конструировании машины и оснащении ее пневматическими фрикционными муфтами необходимо в первую очередь определить их назначение и режим эксплуатации каждой муфты. В зависи­ мости от этого в конкретном случае к муфтам предъявляются особые технические требования. Режим эксплуатации, определяемый в ос­ новном частотой включений, влияет на расчет параметров, поэтому он положен в основу методики выбора с той целью, чтобы обеспе­ чить необходимую работоспособность муфты.

Исходные данные для расчета. К исходным данным, которые необходимы для расчета муфты, относятся:

назначение муфты и режим ее эксплуатации (частота включений); величина крутящего момента, передаваемого муфтой при устано­

вившемся движении и заданных режимах эксплуатации; угловые скорости вращения ведомого вала при установившемся

движении после окончания периода включения для каждого режима эксплуатации;

давление в пневмосистеме управления и вероятное время за­ полнения камеры муфты воздухом;

необходимая долговечность муфты; необходимая податливость муфты в зависимости от назначения.

После предварительного выбора типа муфты следует определить ориентировочный коэффициент запаса по моменту с учетом характе­ ристик машины и муфты по формуле

Км = КЛК^КВ.

Определив моменты сопротивления при установившемся движе­ нии для каждого режима и ориентировочный коэффициент запаса, находим в первом приближении предельный момент муфты

М пр ~ КшМуо,т.

По предельному моменту уточняем необходимый типоразмер

Проверяется соответствие полученных результатов расчета с нор­ мами. Если по расчету коэффициент динамичности нагружения муфты и время сцепления фрикционной пары находятся в пределах

случае выбирается другой типоразмер муфты и расчет повторяют. Учитывая отсутствие в литературе методических указаний о выборе пневматических фрикционных муфт для нефтяных машин и меха­ низмов, ниже дается пример расчета.

Расчет муфты буровой установки. Необходимо выбрать и рас­ считать муфту, предназначенную для оперативного включения

привода подъемного механизма буровой установки БУ-80БрД с дизельгидравлическим приводом. Муфта должна быть смонтирована на валу барабана лебедки. Исходные данные для расчета определяем с учетом параметров установки по нормали Н900—66.

Для муфты барабанного вала вопросы компенсации неточности монтажа не рассматриваются (см. главу I I ) .

Ориентировочные коэффициенты запаса по моменту!

* и И = £ д В Д = 1,7-1,2-2 = 4,1 Кьт = £ Д В Д , = 1,2 • 1,2 • 2 = 2,87 КиШ = КлК,Кв = 1 . 1 , 2 . 1 = 1,2

Необходимые величины предельных моментов муфты в первом приближении

ЛГ„ Р М = 4,1.1280 = 5250 кгс-м Л/пр-8о = 2,88 • 4430 = 12 700 кгс • м M n p l 4 0 = 1,2-8100= 9700 к г с м

На основании предварительных данных по расчету выбираем шиннопневматическую муфту МШ-1070 (параметры муфты приведены в главе I I ) . Предельные моменты этой муфты при соответствующей частоте вращения равны 10500, 11400 и 11500 кгс • м.

Время заполнения камеры воздухом по расчету tB — 8 с.