1.8 Визначення потужності спуско-підйомного комплексу

Потужність що підводиться до гака, вибирається такою, щоб вона забезпечувала підйом бурильної колони максимальної ваги , відповідно до формули (1.19), при вибраній мінімальній механічній швидкості, також була достатньою для підйому колони максимальної ваги при заданих технологічних швидкостях.

Потужність на гаку підйомного механізму для бурильної колони, кВт

, (1.65)

;

;

;

;

Потужність двигунів привода підйомної системи, кВт

, (1.66)

де - ККД талевої системи,

- ККД трансмісії від двигуна до вала лебідки.

, (1.67)

де - ККД турботрансформатора, =0.7…0.85;

- ККД трансмісії;

- ККД коробки передач, =0.85…0.9;

- ККД барабанного вала лебідки,

_{, (1.68)}

де - ККД ланцюгової передачі ( =0.94);

- ККД муфти шинно-пневматичної чи дискової, еластичної або зубчастої ( =0.99), ККД електродинамічної чи турбомуфти ( =0.97), при глибокому ковзанні до 0.85;

- ККД намотки каната ( =0.95…0.97, =0.9…0.95).

- ККД трансмісії;

, (1.69)

де і – число елементів у трансмісії;

- вал на опорах кочення ( =0.99), на опорах ковзання ( =0.97),

Величина =0.5…0.75 залежно від конструкції силового привода.

Отже, потужність двигунів привода підйомної системи має значення, кВт

1.9 Розрахунок барабана лебідки

Розміри барабана повинні бути розраховані на навивання всієї робочої довжини каната. Момент інерції барабана лебідки повинен бути по можливості невеликим, щоб полегшити розгін при спускові ненавантаженого елеватора.

Барабан потрібно виконати із канатної сталевої або литої обичайки, звареної з литими сталевими дисками і маточинами, що забезпечує легку технологічну конструкцію, який має невеликий момент інерції. Шківи гальма можуть оснащуватися ребрами і вентиляційними лопатями для поліпшення відводу теплоти чи камерами для водяного охолодження. Гальмівні шківи необхідно кріпити до ребер болтами й шпильками, щоб при зношуванні їх можна було б легко замінити.

Диски барабанів зварної конструкції виготовляють із вуглецевої сталі марки 30Л чи 36Л. Бочки барабана – 20ХНГ, а литі барабани – 35Л .

Барабан разом з валом з гальмівними шківами потрібно статично балансувати з точністю 1,5 .

Діаметр барабана вибирають залежно від діаметра каната і товщини дроту в ньому, довжину – від потрібної канатоємності та вибраного числа шарів навивання каната. Для буріння на великі глибини необхідно не лише збільшувати діаметр барабана, а й зменшувати число навивання каната за рахунок збільшення довжини барабана.

У сучасних лебідках діаметр барабанів – 0.6…1.07 м довжина – 0.9…1.83 м.

Рекомендуються наступні співвідношення між діаметрами барабана і каната для бурових лебідок, м

, (1.70)

Довжину барабана вибирають залежно від діаметра в межах, м

. (1.71)

При виборі довжини барабана потрібно перевірити кут відхилення каната від його середньої лінії (кут девіації). Рекомендується прийняти в межах =45…60 градусів.

При 60 градусів канат не щільно укладається, внаслідок чого витки верхнього ряду попадають у проміжок між витками нижнього ряду і заломлюються. При 45 градусів – виникають сили, що відштовхують канат від реборди барабана, при багатошаровому навиванні каната його витки набігають один на другий.

Необхідна канатоємність барабана, м

_{, (1.72)}

де с - число запасних витків каната на барабані 5, звичайно =10…15, м.

Товщина стінок барабана повинна вибиратися з урахуванням конструктивних мислень у межах, мм

_(1.73)

Шорсткість поверхні барабана і реборд, що монтують з канатом, має бути оброблена до 20 мкм.