Файл: Антонов А.А. Пневматические фрикционные муфты в нефтяной промышленности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
Находим расчетный коэффициент динамичности для каждого режима подъема бурильной колонны
|
v |
|
= |
\ \ лГ Ю 5 0 0 - 6 5 - 4 0 |
= |
0 |
|
, |
|
||||||||
|
Л д 2 |
2 |
1 + |
у |
|
|
1 2 8 0 2 . |
8 |
|
2,4 |
|
||||||
|
К |
|
- 1 |
1 |
ї |
ї / |
И |
|
400 - 65 - 11,5 |
|
|
, |
0 |
0 |
|||
|
Л д 8 |
0 |
- |
+ |
J/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,22 |
||
|
^ |
|
_ |
, |
, |
і / |
11 500 - 65 - 6 . 3 |
|
|
, |
n |
q |
|||||
|
Л д ш - 1 + > / |
|
|
8 1 0 0 2 . |
8 |
|
- |
|
1,09 |
||||||||
Определяем |
время |
сцепления |
фрикционного |
устройства |
|||||||||||||
. |
_ |
1280 |
Q |
, |
1 [ |
|
65 • 40 • 8 |
_ |
0 |
Q |
7 |
„ |
|
||||
ЇСЦ22- 1 0 |
5 0 |
0 |
а |
і |
|/ |
|
Ю500 |
|
|
|
|
|
С |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
- |
4 4 3 0 |
|
Q • і / " 6 5 ' 1 1 , 5 - 8 _ о |
о |
|
п . |
||||||||||
г сц8о |
ЇЇ406" 6 |
+ |
К |
|
|
11400 |
~" d |
, |
b |
Z |
С |
||||||
. |
__ |
8100 |
0 |
, |
- | / |
|
6 5 - 6 , 3 - 8 |
|
|
, |
, 0 |
|
|||||
г с ц Ш - - ^ - 5 о о - » + |
К |
|
|
11 500 |
|
|
|
|
|
С - |
|||||||
Рассчитываем |
коэффициенты |
|
Къ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
TS |
|
— Z |
|
~ |
8 |
— |
о |
/ |
|
|
|
|
|||
|
|
Л |
в22 |
|
„ Q7 |
0,4: |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
'Сц22 |
|
|
Л.О' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л' |
|
— |
* в |
|
— |
8 |
— о і |
|
|
|
|
||||
|
|
|
8 8 |
0 |
~ |
'сц80 |
|
~ |
3,82 |
- |
* |
Л |
|
|
|
||
Необходимые расчетные коэффициенты запаса муфты по моменту
•^МР22 = -^Д22^^в22 = |
2,4 • 1,2 • 3,4 = |
9,7 |
||||
^ м р 8 о = ^"дво - ^ ^ в в о = 1,22» 1,2*2,1 = 3,06 |
||||||
#мРі4о = ^ д ш В Д ш |
= |
1,09 • 1,2.1 |
= |
1,3 |
||
Фактические коэффициенты запаса |
муфты |
по |
моменту |
|||
-^пР 22 |
_ |
Ю 500 |
|
|
|
|
Л » Ф в а - л г^уСТ22 |
|
Ї 2 8 0 ~ - в ' ^ |
|
|||
-^npso |
_ |
11400 |
|
|
|
|
Л м ф 8 о - м^уСТ80 - |
4 4 |
3 0 |
— 4 , 0 / |
|
||
_ Л?прі40 |
|
Ц |
500 |
|
, 0 |
|
Л м ф і 4 0 - ^ у С Т 1 4 ( ) |
- |
8 1 0 0 |
- 1 , ^ |
|
||
Превышение расчетных значений коэффициентов запаса муфты по моменту над фактическими при оперативном включении примерно на 20% вызвано тем, что затягивается заполнение камеры муфты
воздухом; |
это удлиняет время сцепления и сокращает долговечность. |
||
Из расчета видно, что время сцепления |
фрикционной |
муфты |
|
МШ-1070 |
при работе в оперативном режиме |
(от 2,24 до 3,8 |
с) при |
подъеме бурильной колонны весом 22,5—80 тс находится в пределах
норм. Бурильная колонна весом |
140 тс |
может быть поднята, тал |
||||||
как Мпр ^> М у с т . Однако условие |
£с ц ^ |
tB, |
как показали |
результаты |
||||
определения |
времени сцепления |
гсщ40) |
н |
е |
выполняется, |
поэтому |
||
фактическое |
время сцепления t C 4 l i 0 будет |
отличаться |
от |
11,3 |
с. |
|||
Результаты расчета позволяют перейти к третьему |
этапу |
ра |
||||||
боты — определению долговечности муфты по методике, |
изложенной |
|||||||
в главе I I . Если расчетная долговечность муфты будет ниже заданной, то необходимо выбрать другой типоразмер муфты и проверочный рас чет повторить. Если муфта используется в качестве устройства для соединения валов, то в дальнейших расчетах следует учесть к. п. д. муфты и дополнительные нагрузки на валы по методике, изложенной ниже.
О с н о в ы технологии изготовления муфт и материалы для них
Современные пневматические фрикционные муфты состоят из узлов и деталей, изготовленных из каучука, кордных тканей, фрик ционных материалов и сталей различных марок. Наиболее сложной является технология изготовления резино-кордных баллонов, пнев матических камер и колодок с фрикционными накладками.
Технологический процесс изготовления баллонов состоит в под готовке материалов, сборке полуфабрикатов и их вулканизации. Первая часть работ заключается в приготовлении каучуков и резино вых смесей, пропитке, обрезинивании и раскрое корда, шприцева нии (выдавливании) и стыковке камер, шприцевании и закрое про текторов, подготовке металлоарматуры. Затем собирают заготовки для баллона, монтируют их в прессформу и вулканизируют. Заклю чительная стадия работ — оснащение колодками и монтаж муфты.
Принципиальная схема технологического процесса производства баллонов шиннопневматических муфт мало отличается от изгото вления автомобильных шин. Технологический процесс производства баллонов шиннопневматических муфт [8] показан на рис. 7.
Р е з и н а используется для создания герметичности пневма тических камер и нажимных устройств, а также для повышения по датливости муфт в тех случаях, когда крутящий момент передается ими с помощью резино-кордного баллона.
Всостав резины для узлов и деталей муфт входят натуральный
исинтетический каучук и различные наполнители, вулканизирующие агенты, ускорители вулканизации и другие материалы. Сырой, невулканизированной резине, обладающей большой пластичностью, можно придать необходимую форму детали. После вулканизации
(термической обработки) приданная детали |
форма фиксируется. |
При этом резина приобретает значительную |
упругость. |
К основным свойствам, определяющим работоспособность резины, относятся: упругость, усталостная прочность, теплостойкость, гистерезисные потери при переменных нагрузках. Все перечисленные свойства могут изменяться в широких пределах в зависимости от
подбора компонентов п дозировки ингредиентов (наполнителей, вулканизирующих агентов и т. д.).
Резина резко отличается от других конструкционных материалов способностью к большим упругим деформациям, при которых она
Резиновые смеси
Текстиль
Пропитке и обрезинивание
Раскрой
Заготовка слоев корда и полос чефера
Шприцевание |
Шприцевание камеры |
||||||
протекторов |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Подготовка поверхности |
||||
|
|
|
под ниппель и ниппеля, |
||||
|
|
|
смазка |
клеем ^суш |
|||
|
|
|
ка и наклейка ниппеля] |
||||
|
|
|
на |
камеру |
|
||
|
Раскрой |
|
|
|
|
||
и |
пробивка |
|
|
|
|
||
отверстия под |
Стыковка камеры |
||||||
ниппель 8 |
сердеч |
||||||
|
|
|
|
||||
|
нике |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вулканизация |
|
|||
Смазка |
Подготовка |
поверхности |
|||||
бензином |
|||||||
и |
клеем |
камеры |
и ниппеля, |
' |
|||
|
|
|
смазка |
клеем, |
|||
|
|
|
сишка |
|
|||
|
|
\ |
|
|
|
||
|
Станочная |
сборка |
|
|
|
||
|
баллона |
шпм |
|
Клеи |
и |
||
|
|
|
|
|
бензин |
||
|
Монтаж |
баллона |
|
|
|
||
|
в |
прессформу |
|
|
|
||
|
Вулканизация |
|
|
|
|||
|
\монтаж фрикционных |
- Готовый |
баллон |
||||
|
|
колодок |
|||||
|
|
|
|
|
|||
1
каландрование
шеталлоарматура
Пескоструйная
обработка ниппеля и планок
Смазка бензанон и клеем, сушка
Обкладка ниппеля резиной
Привулканизация резины к ниппелю
[ Рис. 7. Схема технологического процесса изготовления баллонов шиннопновматических муфт.
растягивается до размеров, в несколько раз превышающих перво начальную длину.
Наполненные резины в зависимости от типа и дозировки сажи имеют большую жесткость, чем ненаполненные, и меньшее разрыв ное усилие.
Для изготовления баллонов и камер пневматических фрикцион ных муфт используется натуральный каучук НК, а также синтети-> ческие каучуки:
дивинилметилстирольный СКМС-ЗОАРКМ-15 и дивинилстирольный СКС-ЗОАРКМ-15 по ГОСТ 11138—65;
бутадиен-метилстирольный СКМС-ЗОАРК и бутадиенстирольный СКС-ЗОАРК по ГОСТ 15627—70;
цис-изопреновый СКИ-3 по ГОСТ 14925—69.
Синтетические каучуки составляют основную часть резины баллонов, пневматических камер и других резино-кордных деталей современных муфт. В табл. 4 приведена краткая техническая ха
рактеристика каучуков |
трех |
марок |
(первых групп). |
|
||
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
||
Показатели |
|
СКМС-ЗОАРКМ-15 |
СКМС-30 |
ски-з |
||
|
А Р К |
|||||
Предел прочности при разрыве, кгс/см2 |
240 |
280 |
270 |
|||
Относительное удлинение, |
% (не ме- |
|||||
550 |
550 |
700 |
||||
Остаточное удлинение, % (не более) |
. . |
|||||
30 |
20 |
16 |
||||
В табл. 5 приведена рецептура резин (в весовых частях) для различных элементов баллонов шиннопневматических муфт.
К о р д ы . Нагрузку от давления воздуха в баллонах шинно пневматических муфт, так же как и в пневматических камерах цилиндрических и дисковых муфт, несут каркасы, составленные
Т а б л и ц а 5
|
|
|
Баллон нормального |
Баллон повышен |
|||||
|
Компоненты |
качества |
|
ного качества |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
про |
каме |
кар |
про |
ка |
кар |
|
|
|
|
тектор |
ра |
кас |
тектор |
мера |
кас |
|
Натуральный кауяук марки НК . . . . |
_ . |
90 |
70 |
100 |
50 |
, |
|||
Синтетический каучук |
СКМС-ЗОАРКМ-15 |
100 |
— |
— • 50 |
|||||
Синтетический каучук |
СКМС-ЗОАРК . . |
— |
— |
— |
—, |
50 .' |
— |
||
Синтетический каучук |
СКИ-3 . . . . . . |
— |
100 |
30 |
— |
— |
50 |
||
Регенерат шинный из покрышек РШ . . |
20 |
— |
— |
— |
— |
— |
|||
Регенерат |
камерный из камер на основе |
— |
10 |
15 |
— |
' — |
• — |
||
Печная сажа различной активности: |
|||||||||
— |
50 |
— |
— |
25> |
—' |
||||
ПМГ-33 |
|
|
|||||||
пм-зо |
|
|
— |
18 |
— |
— |
— |
:— |
|
ПМ-50 |
|
|
— |
— |
45 |
— |
45 |
||
ПМ-75 |
|
|
60- |
—• |
— • |
- і |
20 |
— |
|
' : |
|
— |
— |
— |
8 |
— |
— |
||
ДГ-100 |
|
— |
— |
—• |
40 |
— |
|||
3 Заказ 2104 |
33 |
