2.2 Особенности расчёта крюков

Центральный рог рассчитывают на всю максимальную нагрузку, а боковые на ½ этой нагрузки, т.к. их два. В пластинчатых рогах сечение в изогнутой части имеет прямоугольную форму, а в кованых и литых - трапецевидную со скруглёнными углами. Напряжения в изогнутой части определяют как для бруса с криволинейной осью по общеизвестным формулам.

Стволы крюков рассчитывают на растяжение под действием максимальной статической нагрузки и на долговечность по циклической нагрузке.

Пружины рассчитывают исходя из следующих условий:

• в сжатом состоянии витки не должны соприкасаться, зазор должен быть 3  5 мм;

• число витков должно быть как можно меньшим, но не менее 10,

• предварительно сжатая пружина должна развивать усилие, равное 1,5 веса наиболее тяжёлой свечи;

• стрела прогиба пружины должна быть такой, чтобы ход крюка был равен 1,2  1,6 длины замковой резьбы.

Упорный подшипник рассчитывают только на максимальную статическую нагрузку. Используют специальные шарикоподшипники без сепараторов. Шарики выбирают диаметром 25  50 мм.

2.3 Особенности расчёта кронблоков и талевых блоков

Обязателен расчёт всех элементов, передающих нагрузки: осей, рам, шкивов, боковых щёк, нижних подвесок, пальцев и т.д.

Подшипники выбираются по конструктивным размерам, динамической и статической грузоподъёмности и рассчитываются на долговечность по действующей динамической нагрузке.

Оси кронблоков и талевых блоков следует конструировать наиболее простых форм и рассчитывать на изгиб по максимальной статической нагрузке.

Раму кронблока рассчитывают только на несущую способность по максимальной статической нагрузке, продольные и поперечные балки рамы – на изгиб.

Профиль канатного жёлоба и диаметр шкива выбирается в зависимости от принятого диаметра каната по таблице

Диаметр каната, мм	25	28	32	35	38
Диаметр шкива, мм	610-760	860-970	1060-1220	1220-1370	1520-1580

Траверсу подвески обычно выполняют криволинейной и рассчитывают как брус с криволинейной осью.

Все элементы рассчитывают по общепринятым методикам.

2.4. Определение долговечности подшипников

Достаточно определить долговечность наиболее нагруженного и вращающегося с наибольшей частотой подшипника кронблока, через который проходит ведущая ветвь талевого каната.

Долговечность определяют с использованием коэффициента эквивалентности нагрузки

, (3.7)

где Р_i – нагрузка, действующая на опору шкива на каждой ступени нагружения, принимается Р_i = 2Р_вп, которая определяется по формуле

, (3.8)

где Р_{к мах} – максимальная статическая нагрузка на крюке;

G_ТС – вес талевой системы, Н;

G_КВ – вес бурильной колонны в воздухе

, (3.9)

q – вес 1 м труб, Н (не масса из таблиц);

_К – ускорение или замедление крюка, м²/с;

g – ускорение свободного падения;

u_T – кратность талевой системы;

_Т – к.п.д. талевой системы.

Р_мах – наибольшая нагрузка на опору шкива при наибольшей массе колонны;

р – показатель, равный для шарикоподшипников 3, для роликоподшипников – 3,333;

N_i – суммарное число оборотов подшипников;

N_о – базовое число циклов нагружения, N_о = 10⁶.

Нагрузка на подшипник быстроходного шкива кронблока равна

, (3.10)

где а – число подшипников в ступице шкива.

Расчётная эквивалентная нагрузка на подшипник равна

, (3.11)

где v – коэффициент вращения (1,25);

- коэффициент безопасности (1,21,5);

- температурный коэффициент (при Т < 125^о С = 1);

- коэффициент эквивалентности нагрузки (0,60,85);

- коэффициент безотказности (1,21,8).

Расчётная базовая долговечность подшипника в миллионах оборотов равна

, (3.12)

где – С_R выбирается по каталогам или справочникам для подшипников.

В отечественной практике С_R/Р_п принимается в пределах 1,95,2, а в зарубежной – 2,33,2, т.е. в более узких пределах. Долговечность должна быть  3000 часов, а базовая долговечность  1810⁶ оборотов.