Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
T_s_3-4_s_64-90.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
793.09 Кб
Скачать

3.8. Расчет каната на прочность

Выбранный по разрывному, усилию Рр канат проверяется на суммарное напряжение от растягивающих, изгибающих и динамических усилий по формуле

, (3.45)

где р напряжение от растягивающей нагрузки, МПа;

н — напряжение от изгибающего момента, МПа;

д — напряжение, учитывающее неравномерность нагрузки, МПа.

Напряжение растяжения:

, (3.46)

где Рх.к.mах - натяжение каната, набегающего на барабан, при максимальной нагрузке (3.1) в режиме торможения МН;

Fп — площадь, поперечного сечения проволок каната, м2;

 —диаметр проволочек в канате, см;

i –число проволок в канате.

Напряжение изгиба [13]:

, (3.47)

где Eк – модуль упругости каната.

—относительное удлинение проволоки пряди при перегибе на шкиве,

, (3.48)

здесь Dш — диаметр канатного шкива по дну канавки, см.

Далее определяем действительный коэффициент запаса прочности:

. (3.49)

3.9. Конструктивные меры по увеличению ресурса талевых канатов.

Количественной оценкой долговечности талевых канатов является технический ресурс, измеряемый в тонно-километрах выполненной работы. Средний технический ресурс зависит от качества изготовления и условий эксплуатации каната, ограничивается он усталостной прочностью.

Предельное состояние каната определяется одним из следующих дефектов:

- оборвана одна прядь каната;

- на шаге свивки каната диаметром до 20 мм число оборванных проволок составляет более 5 %, а каната 20 мм – более 10 % от числа всех проволок в канате;

- одна из прядей вдавлена вследствие разрыва сердечника каната;

- канат вытянут или сплюснут и его наименьший диаметр составляет 75 % и менее от первоначального;

- на канате имеется скрутка (“жучок”)

- при износе (или коррозии) достигшем 40 % и более первоначального диаметра проволок.

Условия нагружения каната по длине не одинаковы: максимальные размахи динамические; нагрузки при СПО наблюдаются в тяговой и неподвижной струнах, в средних струнах динамическая составляющая усилий минимальна.

При бурении, кроме вибраций нагрузки от бурильной колонны, наблюдается качание всех шкивов вследствие перемещения упругих деформаций вдоль каната. Конструкции всех талевых систем имеют неподвижные струны и постоянные зоны набегания и сбегания их на шкив. Эти локальные зоны каната имеют наибольшее число циклов нагружения от изгиба каната и являются опасными зонами.

Одним из эффективных средств в связи с отмеченными особенностями эксплуатации является своевременное смещение опасной зоны за счет перепуска каната, если применяется канат нормальной длины. В эксплуатации эту операцию выполняют при появлении трех-четырех оборванных проволок на шаге свивки.

Другим способом улучшения работы каната и увеличения его технического ресурса является конструктивное обеспечение равномерной намотки каната на барабан лебедки. Это достигается уменьшением разницы в углах отклонения каната от плоскости вращения ходового шкива кронблока в крайних положениях каната на барабане. В частности использование крестовой оснастки 5х6 для установок 5Д(6Э) позволило ограничить углы отклонения пределами 0º35´-0º36´, тогда как при параллельной оснастке для гладких барабанов принимаются углы отклонения 0,5-2º.

Рис. 3.7. Крестовая оснастка 5х6 (9-ходовой конец с четвертого шкива кронблока): г-в-б-6-V-1-I-5-IV-2-II-3-III-4-а:

а - барабан лебедки, б - механизм крепления неподвижной ветви каната,

в - защитная труба, г- заводской барабан с канатом, 1-6 – шкивы талевого блока

Существенное снижение динамических нагрузок в талевой системе при СПО достигается применением в приводе двигателей постоянного тока, обладающих свойством саморегулирования, увеличивающимся при уменьшении коэффициента жесткости α=ΔΜ/Δn, где ΔΜ –приращение момента на валу и Δn-приращение частоты вращения.

Для устранения колебаний ходовой ветви каната применяют стабилизаторы, обеспечивающие также правильную навивку каната.

На долговечность канатов значительное влияние оказывают конструктивные параметры шкива и изношенность профиля канавки. Поэтому угол развала стенок канавки должен быть больше угла отклонения каната от плоскости вращения шкива, а износ уменьшается за счет заколки по профилю канавки до твердости HRC≥45 на глубину не менее 3 мм. Футеровка канавок пластмассами при обеспечении достаточной контактной прочности также способствует снижению износа, а наработка канатов возрастает.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]