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

i — передаточное отношение конической шестерни с прямыми зубь­ ями и венца стола ротора, i = 3,22; р — общий коэффициент по­ лезного действия

p = PiPl,

где рх — коэффициент полезного действия от привода до ротора, включая цепную передачу, рх = 0,8; р2 — коэффициент полезного действия двухрядных роликовых сферических подшипников быстро­ ходного вала ротора, р2 = 0,96.

т] = 0,8 -0,962 = 0,736;

К — коэффициент, учитывающий возможную перегрузку двигате­ лей привода. При дизельном приводе К = 1,1.

Подставив значения в формулу, получим

242

Определяем усилия, действующие в зубчатом зацеплении (рис.33). В зубчатом зацеплении действует окружное усилие Р, радиальное Т

р__ 2 М Кр

Dcp. н. о

где D^p н. о — средний диаметр начальной окружности (шестерни)

в см. Принимаем число зубьев шестерни zm = 18, торцовый модуль зацепления ms = 20 мм, длину зуба Ъ — 120 мм. Рассчитываем средний модуль начальной окружности по формуле

где — угол конуса шестерни' Так как передаточное отноше­ ние известно, то определяем бх

Определяем средний диаметр начальной окружности шестерни

Дер. Н. О = гштаср = 18 • 18 = 324 мм.

Таким образом,

D2-431 000

Р= — ---- = 26 800 кгс.

Радиальное усилие рассчитываем по формуле

Т = Р tg a cos 6i,

где а — угол зацепления, а = 20°.

Т = 26 800 • tg 20° • cos 17°45' = 26 800 • 0,364 • 0,9551 = 9300 кгс.

Осевое усилие в зацеплении определяем по формуле

Ах = Р tg a sin —26 800 • tg 20° • sin 17°45* =

= 26 800 •0,364 • 0,3048 = 2980 кгс.

Кроме усилий, действующих в зубчатом зацеплении, на вал ро­ тора действуют усилия давления от цепной передачи. Пусть, согласно рис. 34, z2 — звездочка вала ротора, zx = 36; z2 — звездочка на трансмиссионном валу привода ротора, z = 45; Р — угол наклона цепи к горизонтали.

*Для цепей с двумя рядами и больше.

**Для всех цепей, .

Усилие давления на вал ротора от цепной передачи можно опреде­ лить по формуле

где D 1н о — диаметр начальной окружности звездочки быстроход­ ного вала ротора. D lH „ определяем по формуле

D m . о = % — .

где z x — количество зубьев звездочки быстроходного вала, z = 36; t — шаг цепи, t = 5,08 см.

Рис. 34. Схема усилий, дей­ ствующих на вал ротора от цепной передачи.

б — коэффициент провисания цепи. Коэффициент провисания цепи зависит от угла наклона ее к горизонтали, т. е. от угла р. Пользуясь табл. 43 и считая угол наклона цепи к горизонтали незначительным, принимаем (5 = 2,5. Зная все необходимые для расчета данные, оп­ ределяем Рц

Р ц = 2^ f | f + 2 .2,56 .19,92 .2,5 = 15 054 кгс.

Т а б л и ц а 43

Значение коэффициента провисания цепи

Усилие давления на вал ротора от цепной передачи раскладывается на вертикальное Рц в и горизонтальное Рц г. Учитывая, что угол Р мал, принимаем Рц в = 0, Рц г = Рц = 15 054 кгс.

Рассматриваем действие сил в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

245

в зубчатом зацеплении; Рц — усилие на вал ротора от цепной пере­ дачи; 400 мм — расстояние между опорами А и 5; 220 мм — рас­ стояние между шестерней и опорой А; 230 мм — расстояние между опорой В и усилием Рц.

Рис. 35. Усилия, действующие на вал ротора в гори­ зонтальной плоскости.

Определяем реакции ВАг и Вв . В горизонтальной плоскости

действуют усилия Р и Р ц. Взяв сумму моментов всех сил относитель­ но опоры А, определим реакцию ВВг

2м ар * = о.

-Р ц-63 + Р вг-40 + Р-22 = 0.

Взяв сумму моментов всех сил относительно опоры В, определим реакцию ВА .

Р ‘62 — ВАг -40 —Рц • 23 = 0.

246