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: 83
Скачиваний: 0
Зависимость предельных крутящих моментов и мощностей, передаваемых муфтами типа ШПМ, от частоты вращения приведена на рис. 12 и 13. Как видно из графиков, величина передаваемого муфтами момента с увеличением скорости вращения падает. Сниже ние момента происходит под влиянием центробежных сил, отжима ющих фрикционные колодки от шкива. Передаваемая муфтами мощ ность по мере увеличения числа оборотов повышается, а затем под
200 ЧОО 600 800 1000 1200 1400. 1600 Частота вращения л, об/мин
влиянием преобладающего воздействия центробежных сил начинает снижаться.
Рекомендуемая частота вращения шиннопневматических муфт
vтипа ШПМ (см. табл. 8) принята с учетом многолетней практики эксплуатации муфт в различных узлах нефтяных машин.
Муфты типа ШПМ рекомендуется применять при температуре окружающего воздуха от —30 до + 5 0 ° С. При температуре выше + 5 0 ° С долговечность муфт снижается, а ниже — 30° С эксплуата ция муфт связана с опасностью появления трещин в баллоне ввиду хрупкости резины при низких температурах.
Так как существующий ряд шиннопневматических муфт ШПМ как по числу типоразмеров, так и по своим параметрам не удовлет воряет требованиям, предъявляемым к муфтам современных буро вых установок, во ВНИИнефтемаше разработан новый ряд шинно пневматических муфт типа МПІ с улучшенными параметрами. Этот
Рис. 13. График зави симости мощностей, пе редаваемых муфтами ти па ШПМ, от частоты вращения.
Обозначения те же, что на рис. 12.
гов ш ш воо woo поо те >ооо
Частота бращения п.од/мин
Рис. 14. Муфта типа МШ:
1 — ниппель; 2 — обод; з — баллон; і — ко,лодка фрикционная; 5 — шкив (на левой проек
ции условно не показан)
|
/8000 |
|
|
|
|
16000 |
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
/то |
|
|
|
|
|
|
\ |
\ |
|
|
|
|
|
£ |
/2000 |
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
I |
10000 |
|
|
|
X |
|
|
4 |
|
|
|
3 |
4 4 |
|
% |
SOOO |
|
|
4 |
|
|
|
||
I |
|
|
|
s. |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
7 |
.Г |
і? |
|
|
- J - |
|
/ f |
|
|
/ |
|
|
|
|
ZOO |
|
WO |
600 800 /ООО /200 |
|
|
Vac/пота Оращенилл,оії/мин |
Рис. 15. График зависимости мо ментов, передаваемых муфтами типа МШ от частоты вращения:
1 — МШ-1330; 2 — МШ-І070; 3 — МШ-900; 4 — МШ-700; 5 — МІП-600- 6 — МШ-500; 7 — МШ-300.
5000
ряд муфт состоит из семи типоразмеров, параметры которых значи тельно улучшены в основном в результате применения современных
фрикционных материалов. |
|
При разработке нового |
ряда типоразмеров муфт, их параметров |
и конструкции принимали |
во внимание следующее: |
размеры присоединительных баллонов 300, 500, 700 и 1070 мм должны соответствовать размерам выпускаемых муфт типа ПМ; баллоны муфт наибольшего размера (1330 мм), уже изготовлен ные Ленинградским шинным заводом, приняты с учетом необходимо сти замены сдвоенных муфт ПМ диаметром 1070 мм одной новой
муфтой; для исключения из конструкций буровых установок сдвоенных
муфт с баллонами ПМ-500 и ПМ-700 предусмотрены два новых типо размера муфт МШ-600 и МШ-900.
Новые шиннопневматические муфты предназначены для передачи крутящего момента, соединения и разъединения валов двигателей, трансмиссий и машин буровых установок, работающих в климати ческих условиях, предусмотренных ГОСТ 15150—69. Их баллоны следует изготовлять из теплостойкой резины.
Коэффициент трения фрикционной пары новых муфт должен быть
равен 0,4 ± |
І'Ц. |
В процессе |
эксплуатации |
при повышении |
|||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 11 |
|
|
|
|
Габаритные размеры, мм |
|
|
||
|
Вес, |
внутрен |
|
|
|
|
Число |
Типоразмер |
ний |
|
|
|
|
фрикци |
|
кг |
диаметр |
наружный |
ширина |
ширина |
диаметр |
онных |
|
|
|
по колод |
колодок |
||||
|
|
кам в |
диаметр |
обода |
колодок |
фланца |
|
|
|
свободном |
баллона |
|
|
обода |
|
|
|
состоя |
|
|
|
|
|
|
|
нии |
|
|
|
|
|
юсвзоо |
8,6 |
257 |
336 |
105 |
76,2 |
390 |
- 10 |
12СВ350 |
11,8 |
308 |
393 |
120 |
89,0 |
448 |
12 |
14СВ400 |
14,1 |
358 |
444 |
133 |
102,0 |
498 |
14 |
16СВ500 |
33,6 |
410 |
517 |
168 |
127,0 |
597 |
10 |
18СВ500 |
36,7 |
462 |
568 |
168 |
127,0 |
647 |
И |
20СВ500 |
40,0 |
513 |
619 |
168 |
127,0 |
700 |
12 |
22 С В 500 |
43,1 |
563 |
670 |
168 |
127,0 |
750 |
13 |
24СВ500 |
46,3 |
615 |
720 |
168 |
127,0 |
800 |
14 |
26СВ525 |
60,3 |
665 |
777 |
176 |
133,0 |
865 |
16 |
28СВ525 |
63,5 |
710 |
827 |
176 |
133,0 |
915 |
17 |
30СВ525 |
67,1 |
767 |
873 |
176 |
133,0 |
965 |
18 |
32СВ525 |
71,2 |
818 |
927 |
176 |
133,0 |
1040 |
19 |
36СВ525 |
80,7 |
920 |
1047 |
176 |
133,0 |
ИЗО |
22 |
40СВ525 |
91,1 |
1020 |
1147 |
176 |
133,0 |
1235 |
24 |
45СВ525 |
119,0 |
1150 |
1275 |
176 |
133,0 |
1360 |
27 |
50СВ650 |
209,0 |
1280 |
1478 |
227 |
165,0 |
1575 |
30 |
П р и м е ч а н и е . В муфте 45CB500 предусмотрено два ниппеля, в муфте 56СВ500 — четыре, в остальных муфтах-один.
температуры на поверхности трения до 400° С он может снижаться до 0,32.
Муфта типа МШ приведена на рис. 14. В табл. 10 даны основные параметры и размеры муфт, а на графиках рис. 15 показаны значения
предельных |
крутящих моментов муфт этого типа в зависимости |
от частоты |
вращения. |
М, кВт Nj.c
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
WOO |
|
|
|
Частота вращения л, об/пин |
|
|
|
|
||||
Рис. 17. График зависимости мощностей, |
передаваемых муфтами |
типа |
СВ |
||||||
|
от частоты вращения: |
|
|
|
|
|
|||
1 — 45CB525; 2 — 40СВ525; 3 — 36СВ525; 4 — |
32CB525; 5 — |
30CB525; 6 — |
28СВ525; |
7 |
— |
||||
26СВ525; 8 — 24CB500; 9 — 22СВ500; |
10 — 20СВ500; |
11 — 18СВ500; 12 — 16СВ500; |
13 |
— |
|||||
14СВ400; 14 |
— 12СВ350; 15 |
— 10CB300. |
|
|
|
|
За рубежом шиннопневматические муфты изготовляют специали зированные фирмы «Фавик Айрфлекс» (США), «Кауерман К. Г.» (ФРГ), «Графт айф флексибле глутчес» (Англия). Фирма «Фавик
Айрфлекс» [12] выпускает шиннопневматические муфты |
обжимного |
и разжимного типов. Из них наибольшее распространение |
получили |
муфты обжимного типа СВ, отличающиеся от |
отечественных муфт |
в основном способом крепления баллонов к ободам и материалом |
|
фрикционных накладок. Баллоны муфт этого |
типа привулканизи- |
рованы к стальным ободам наружной цилиндрической |
поверхностью |
своих протекторов. Фрикционные накладки колодок |
изготовляют |
из формованной асбестовой массы и тканого асбеста. |
|
Габаритные размеры шиннопневматических муфт СВ различных типоразмеров приведены в табл. 11. На графиках рис. 16 и 17 по данным [1] показаны зависимости крутящих моментов и передава емых мощностей муфт типа СВ от частоты вращения при давлении в камерах баллонов 7 кгс/см2 .
Р а с ч е т шиннопневматических муфт
Шиннопневматические муфты успешно применяют в различных машинах для передачи крутящих моментов от 100 до 8000 кгс-м при мощности передачи до 1000 л. с. и скорости вращения валов до 1500 об/мин. Однако в связи с ростом глубин бурения и соз данием ряда новых буровых установок появилась необходимость в расширенном ряде шиннопневматических муфт с улучшенными параметрами и совершенствовании методики их расчета.
К основным параметрам, позволяющим определить целесообраз ность использования этих муфт в различных узлах машин и меха низмов, а также дать оценку качества их работы, относятся:
передаваемый крутящий момент; прочность основных элементов и долговечность при эксплуатации;
податливость, характеризующая способность муфты компенсиро вать неточность сборки агрегатов, валы которых соединены этой муфтой.
При заданных параметрах вес муфты будет минимальным только в том случае, если ее конструкция и размеры обоснованы расчетом. На долговечность работы муфты значительно влияет выбор фрик ционных материалов.
В настоящем разделе рассмотрены вопросы расчета предельного крутящего момента муфты, прочности ее основного элемента — бал лона, энергетического баланса, расчета долговечности, компенси рующей способности и коэффициента полезного действия муфт.
Определена зависимость крутящего момента, долговечности и ком пенсирующей способности муфт от размеров и материалов их
элементов, а также от режимов работы. |
|
К р у т я щ и й м о м е н т м у ф т ы . |
Предельный крутящий |
момент Мпр шиннопневматической муфты, |
определяемый коэффи |
циентом трения фрикционных колодок по шкиву с учетом центробеж ной силы, отжимающей подвижную часть баллона, выражается формулой
М п ? - « ? р - Q ^ ) ^ = [ ( p n - p j F - ^ ] V ± |
( I I . 1) |
или |
|
М п р = [ я £ > в 5 м ( Р п - Р о ) - 1 Д 2 С 1 г ц . т г е М О - 5 ] №s-t |
(II.2) |
где Qp — радиальное усилие на шкив от давления воздуха в баллоне; (?ц. г — центробежная сила, действующая на отжимаемую часть муфты; ц — коэффициент трения; Dm — диаметр шкива; рп —
4 Заказ 2104 |
49 |