Определение скорости подъема элементов талевой системы

 

Зная частоту вращения подъемного вала и расчетный диаметр барабана, вычислим скорость подъема крюка в (м/с):

 

J _к1 = (p^. D_р ^.n`_б) / 60 ^.u = (3,14 ^. 0,554^. 262) / 60 ^. 10 = 0,76 м/с (2.36)

 

J _к2 = (p^. D_р ^.n``_б) / 60 ^.u = (3,14 ^. 0,554^. 682) / 60 ^. 10 = 1,97 м/с (2.37)

 

Определение частоты вращения и скорости подъема крюка следует указать, что расчет выполнен для максимальной частоты вращения электродвигателя, а при увеличении нагрузка, благодаря характеристике электродвигателя, осуществляется бесступенчатое регулирование скоростей подъема в соответствии с кривой максимального использования мощности.

Расчет основных конструктивных параметров

Обоснование конструктивных параметров шкива кронблока

Шкивы кронблоков и талевых блоков талевых систем имеют одинаковую конструкцию и размеры. Диаметр шкива, профиль и размеры канавки существенновлияютна срок службы и расход талевых канатов. Усталостная долговечностьканата возрастает с увеличением диаметра шкивов, так как при этомуменьшаются повторно-перемепные напряжения, возникающие в канате приоги6аниишкивов. в буровых установках диаметры шкивов ограничиваютсягабаритами вышки и удобством работ, связанных с выносом свечейнаподсвечник.На основе изучения отечественного и зарубежного опытаконструированияи эксплуатации буровых установок установлено, что оптимальноезначение диаметра шкива определяется из условия

 

D_Ш·К/d_к = 150-160, (2.28)

 

где D_ш - диаметр шкива, м;

К запас прочности каната;

d_K диаметр каната, м;

Канавка шкива имеет V-сбразный профиль с круглым ложем,
обеспечивающим канату достаточную опорную поверхность. Радиус ложа
канавки выбирают в зависимости от диаметра каната

 

г= d_K/2 + (2,5...4). (2.29)

 

При значительном увеличении радиуса ложа канавки опорная
поверхность каната уменьшается и в результате возрастающих контактных
давлений снижается срок его службы. Поэтому диаметр каната должен
соответствовать принятому его значению в используемом типоразмере шкива.
Для устранения преждевременного износа профиль канавки шкивов должен обеспечить беспрепятственное набегание и сбегание каната. Касание каната стенок канавки шкива сопровождается трением, обусловленным разностью линейных скоростей каната и контактирующих с ним боковых стенок канавки. Для нормальной работы каната угол а развала стенок канавки должен быть больше угла у отклонения каната от плоскости вращения шкива, как показано на рисунке. Отклонение рабочих струн талевого каната от плоскости вращения шкивов обусловлено оснасткой талевой системы и смещением свободно подвешенного талевого блока относительно кронблока вследствие разницы в числе шкивов, установленных на талевом блоке и кронблоке.Углы отклонения рабочих струн каната от плоскости вращения шкивов увеличиваются по мере подъема талевого блока и достигаютмаксимальнойвеличины в крайнем верхнем положении талевого блока.

 

 

s - толщина обода у края шкива; Н - высота канавки шкива; В - ширина обода
шкива; D₁, D₂- диаметры отверстий в шкиве; D_ш- диаметр шкива по дну
канавки; D_H- наружный диаметр шкива; d_B._CT- внутренний диаметр ступицы;
dи.кр.ст. - наружный диаметр ступицы у края; dи.оси.ст - наружный диаметр

ступицы у основания.

 

Рисунок 2.1. Шкив кронблока

 

Ходовая струна отклоняется от плоскости вращения шкива в результате перемещения каната вдоль барабана лебедки. Максимальный угол отклонения ходовой струны определяется длиной барабана и расстоянием междуосями барабана и кронблока. Угол отклонения неподвижной струны остается неизменным и зависит от положения механизма для крепления канатаотносительно неподвижного шкива кронблока. Опыт эксплуатации показывает, что угол развала стенок канавки, а
рекомендуемый в общепринятых нормах, не удовлетворяет условиям работы
талевых канатов. Боковые стенки канавки шкивов, изготовленные по этим
нормам, интенсивно изнашиваются из-за недостаточного угла развала. В связи с этим шкивы талевых блоков и кронблоков имеют угол развала стенок канавки 50° против 40-45° по ОСТ24-191-01.

Канавка шкива подвергается поверхностной закалке до твердости HRC 45 на глубину не менее 3 мм. Радиальное биение канавки шкива не должно превышать 2 мм. Смещение оси симметрии канавки от средней плоскости шкива не более 2 мм. Для повышения долговечности канатов канавки шкивов футеруются пластмассами, обладающими достаточной износостойкостью и сопротивляемостью контактным давлениям.