Файл: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 234

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

а также цепные

колеса привода ротора. На промежуточном валу

лебедки У2-4-5

смонтированы две катушки:

слева — шпилевая,

справа — автоматическая для

раскрепления

бурильных

замков.

В

лебедке У2-4-8 шпилевая

катушка заменена фрикционной 7,

а

автоматическая — пневмораскрепителем (на

схеме не

показан).

Кроме того, у лебедки У2-4-5 цепные колеса (z35, z35 и z47) с кулачками

для включения I, II и III скоростей посажены на подшипники сколь­ жения (бронзовые втулки). В лебедке У2-4-8 все цепные колеса, свободно вращающиеся на валу, посажены на подшипники качения.

Ленточный тормоз лебедки У2-4-5 имеет колодки из асбокаучуковой композиции с болтовым креплением к ленте. Колодки тормоза лебедки У2-4-8 комплектуются из ретинакса, который более жаро­ стоек и прочен, и крепятся к ленте при помощи стальных пластин.

223

В буровой лебедке У2-4-8 на подъемном валу посажено цепное колесо z47 для присоединения механизма подачи долота. Переключе­

ние 1, II, III скоростей осуществляется кулачковыми муфтами 5 и 4. Включение ротора — сдвоенной шинно-пневматической муфтой ШПМ-500; включение IV скорости на лебедке — ШПМ-700; включе­ ние I, II и III скоростей на лебедке — ШПМ-1070. Гидравлический тормоз 8 и звездочка z47 для присоединения механизма подачи долота

на вал барабана включается двусторонней кулачковой муфтой 6. Используя приведенную схему, определяем число оборотов

трансмиссионного вала лебедки

‘"гр '

Гсдв

z 36

z 40

1500 36 = 294 об/мин.

1,53 • 3 40

Рассчитываем число оборотов подъемного вала лебедки на первой скорости. Первая скорость передается от трансмиссионного вала на промежуточный через звездочки z22 и z47, а с промежуточного вала на подъемный — через звездочки z36 и z72. Для передачи первой

скорости на промежуточном валу необходимо включить кулачковую муфту, а на подъемном -г шинно-пневматическую ШПМ-1070. Та­ ким образом,

«ю "тр — --- — = 294 4ч— 1тг= 69 об/мин.

z47 z72

47 72

'

Рассчитываем число оборотов подъемного вала лебедки на второй скорости. Вторая скорость передается от трансмиссионного вала на подъемный через промежуточный и звездочки z35, z47, z36 и z72

и включается при помощи двусторонней кулачковой муфты, которая смонтирована на трансмиссионном валу, и ШПМ-1070

«и = «тр

= 294 -Ц- • -Щ- = 109 об/мин.

z 47 z 72

4 / IL

Рассчитываем число оборотов подъемного вала лебедки на третьей скорости. Третья скорость передается аналогично второй, только кулачковую муфту на трансмиссионном валу необходимо пере­ местить согласно схеме влево, т. е. через звездочки z35 z27, z3e, z72,

«ш = «тр

z27

z72

= 294 -Щ- • -Ц- = 190 об/мин.

 

27

72

Рассчитываем число оборотов подъемного вала лебедки на четвертой скорости. Четвертая скорость лебедки является прямой и пере­ дается с трансмиссионного вала на подъемный через звездочки г43*и z33. Включается четвертая скорость ШПМ-700, которая смон­ тирована на трансмиссионном валу,

«iv = «тр—

= 294 4 т = 394 об/мин.

гзз

зз

Таким образом, число оборотов подъемного вала на каждой ско­ рости составляет: пг = 69, пп = 109, пш — 190 и п1Ч = 394 об/мин.

224


ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА РЯДОВ ТАЛЕВОГО КАНАТА НА БАРАБАНЕ ЛЕБЕДКИ

Задача 131. Определить количество рядов талевого каната, наматываемых на барабан лебедки, если диаметр барабана D6 — = 650 мм; длина бочки барабана В = 840 мм; диаметр талевого

каната

dK — 28 мм; количество нерабочих

витков

в первом ряду

пп

10;

оснастка талевой системы 5 X 6 ;

высота

подъема крюка

hKp

=

25

м.

 

 

Решение. Определяем средние диаметры рядов навивки каната на барабан лебедки.

Средний диаметр первого ряда

Di = D6-\-dK = 650 + 28 = 678 мм.

Средний диаметр любого другого ряда можно определить по формуле

D2 = Df, + dK+ a (2z — 2) dK,

где a — коэффициент, учитывающий расстояние между рядами на­

вивки каната. При гладком барабане a

= 0,9 -г- 0,93.

Принимаем

а = 0,93; z — число рядов, т. е. вместо

z необходимо

подставлять

1, 2, 3, 4, 5 и т. д.,

 

 

 

D\\ Dq+ dK-f- a2dK D m — D(5+ dK-J-a4dK;

 

D i\ = D6+ dK+ a6<2K; Z)v =

D 6 + dK+ aSdK и т. д.

Имея все необходимые данные,

определяем средние диаметры

навивки каната

 

 

 

Яп = 650+ 2 8 + 1,86-28 = 730 мм;

£ щ = 650+ 2 8 + 3,72-28 = 782 мм;

Dix = 650 + 28 + 5,58 -28 = 834 мм;

Dv = 650 + 28 + 7,4428 = 886 мм.

Для определения количества рядов каната находим число витков в ряду, канатоемкость барабана и длину каната, которая нави­ вается на каждый ряд.

Число витков в ряду

где В — длина

бочки

барабана,

В = 840 мм;

р — коэффициент

неравномерности навивки каната на барабан,

|3 = 0,92 ■+ 0,95.

Принимаем р =

0,95;

dK — диаметр каната, dK =

28 мм.

Тогда

 

п = 840 • 0,95

 

 

 

 

= 28,4.

 

 

 

28

 

 

15 Заказ 484

 

 

 

225


Принимаем а = 28.

Канатоемкость барабана определим по

формуле

 

L ~ ^крп + ^о’

 

 

где hKp — высота подъема крюка,

hKp =

25 м; п — количество

ра­

бочих струн талевой системы, п =

10; — длина нерабочих витков

каната первого ряда (не менее

трех).

В нашем случае по =

10.

l0 = n0nDi = 10 -3,14 -0,678 — 21,4 м.

£ = 25-10 + 21,4 = 271,4 м.

Длина каната, наматываемого на каждый ряд,

L\ = anD\ 28 -3,14 -0,678 = 60 м;

Ьц = anDu = 28 • 3,14 • 0,73 = 64 м;

Liu = anDm = 28 • 3,14-0,782 = 69 м;

Ziv = anDlv = 28-3,14- 0,834 = 73 м;

Zv = 28-3,14-0,886 = 78 м.

Длина каната четырех рядов составит

Li + L\i + Lin + Liv =■ 60 + 64 + 69 + 73 = 266 м.

Канатоемкость барабана, согласно приведенному расчету, L = = 271,4 м. Находим действительную длину каната пятого ряда

Ly = L — (L\ + Lii + Lin +.Zxv) = 271,4— (60 + 64 + 69 + TS) = 5,4 m .

Число витков в пятом ряду

5,4

2 витка.

3,14 • 0,886

 

Таким образом, на барабан лебедки при подъеме колонны на высоту hKp = 25 м наматывается четыре полных ряда каната и два витка на пятый ряд.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГО ДИАМЕТРА НАВИВКИ КАНАТА НА БАРАБАН ЛЕБЕДКИ

Задача 132. Определить средний диаметр навивки каната на ба­ рабан лебедки, если диаметр барабана D6 = 800 мм; диаметр ка­

ната dK = 33

мм;

число рядов 2 = 5.

1

Решение.

Средний диаметр навивки каната на барабан

лебедки

определяется

по

формуле

 

Dz = Dy = D6+ dK+ a8dK.

Di = D6Jr dK= 800 + 33 = 833 m .

226


При а = 0,93

Db = 800 +33-0,93 -8 -33 ==1078,6 мм.

Тогда

833 +

1078,6

956 мм.

Аср ■

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ НАВИВКИ КАНАТА НА БАРАБАН ЛЕБЕДКИ

Задача 133. Определить среднюю скорость навивки каната на ба­ рабан лебедки на каждой скорости при среднем диаметре навивки каната Dcp = 785 мм. Число оборотов барабана лебедки следует брать из задачи 130.

Решение. Число оборотов барабана лебедки на каждой скорости из задачи 130: тгх = 69; пи = 109; пги — 190 и п1у = 394 об/мин.

Средняя скорость навивки каната на барабан лебедки на каждой скорости составит

 

яРсрП]

3,14 • 785 • 69 = 2,83 м/с;

=

60 • 1000

60 •1000

 

 

 

п Р срПи

3,14 • 785 • 109

=

4,48

м/с;

60 ■Ю00

60 •1000

 

 

 

У(5ш =

60 ■1000

3,14 -785 -190 _

7 о

м/с;

60 • 1000

 

 

 

TiDcpttiv

3,14 ■785 • 394

=

15,75

м/с.

 

60-1000

 

60•1000

 

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ПОДЪЕМА КРЮКА

Задача 134. Определить среднюю скорость подъема крюка на каж­ дой скорости вращения барабана лебедки при оснастке талевой

системы 4 X 5 и 5 X 6. .

 

 

 

 

Решение. Оснастка 4

X 5. Число рабочих струн талевой системы

п = 8. При п — 8 средняя скорость подъема крюка составит

^Kpj=

v 6 i

=

2,83

л o r /

,

 

g s== 0,3о4

м/с;

 

V6n

 

4,48

 

 

укр„ =

п

 

8

 

 

;кр,ц =

V6m

 

. 7,8

=0,975 м/с;

 

8

 

и

 

 

 

KPjv

п

 

15,75

= 1,97

м/с.

 

8

 

 

15

227


 

Оснастка 5 x 6 .

Число

рабочих

струн талевой

системы п =

= 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

Рбт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,83

 

= 0,283 м/с;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

’крг —

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%1

4,48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р ц

п

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"б,

7,8

=0,78 м/с;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^крш - '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y6IV

15,75

л

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7кр1у = - ^

= - 77^ = 1>575 м/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ЛЕБЕДКИ

 

 

иа

■Задача

135.

Рассчитать

грузоподъемность

лебедки

и

крюка

каждой

скорости, если

мощность на

барабане

лебедки

N 6 =

=

580 л. с., коэффициент полезного действия талевом системы Цт. с =

=

0,85. Скорости подъема крюка взять из задачи

134: vKp^ =

0,283;

V ,

 

0,448;

fKPnr

0,78

и

vKn

1,575 м/с.

 

 

 

 

 

кРц

7

 

KPiv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Для определения грузоподъемности лебедки на каждой

скорости

используем формулу мощности

на барабане лебедки

 

 

 

 

 

 

 

N .6

 

(Окр -Роб) икр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75%. с

 

 

 

 

 

 

гДе

<?Кр

+

Р,об

грузоподъемная сила лебедки,

т. е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qn—(?кр +

 

Роб-

 

 

 

 

 

 

 

Для рационального использования мощности барабана лебедки

и привода

 

 

 

 

 

 

 

 

■=QnnVKPni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ I j^KPj = ^

j j ^KPjj =

 

 

 

 

где

Qn ,

Qn i

-

-,

Qnn — грузоподъемная

сила

 

лебедки

соответ­

ственно1 на

f*

II-

• •

и п-й скорости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-/Уб75г]т с

 

580 • 75 • 0,85

,

 

кгс;

 

 

 

 

 

 

 

т

 

PkPj

 

0,283

 

130000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л^б75т|тв с

 

580 • 75 • 0,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лн

 

fKpn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,448

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<?л,

 

-N675%. с

 

580 • 75 • 0,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р к р ш

 

0,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

’I I I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'Tv

 

7Уб75т1т. с

 

5 8 0 -7 5 -0 ,8 5

23 500 кгс.

 

 

 

 

 

 

 

 

^PlV

 

1,575

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

228