§ 5. Мощность подъемного механизма

Для определения мощности подъемного механизма необходимо знать момент статического сопротивления Af_CT на барабане лебедки. Так как движение веса поднимаемой колонны крюком всегда напра­влено в одну сторону, то знак статических сопротивлений посто­янен. Момент на барабане лебедки М_к состоит из момента М ^ создаваемого весом груза и вертикальными составляющими веса, поступательно движущихся частей талевой системы и вращающихся деталей; момент М,_[у от сил трения в механизме подъема и колонны труб в скважине. Момент статических сопротивлений механизма подъема

Л/_ет-- ±Л/_а + Л*_тр.* (VI-42J

Сопротивления в механизмах для инженерных расчетов можно принимать пропорциональными действующим статическим или дина­мическим моментам, при этом момент сил трения учитывается вве­дением в расчетные формулы значений к. п. д. механизма. Момент статических сопротивлений на барабане лебедки

^cx._e = ---*V,, (VI-43)

где /^ — усилие в ведущей ветви; г. ----—¥- —радиус действия силы.

Приведенный к какой-либо другой оси О (обычно к валу барабана или двигателя), угловая скорость вращения которой п₀, момент статического сопротивления будет равен

ч *• tt

(VI-44)

Учиты ва я, что суммарный статический момент является сум-Moii отдельных статических моментов, получим

д/ _: ~ ^рв "V J^£_ fVI-451

'"стя ')пп_п /\ -г- ' \ '

бЛП_а ^J t\_UJ.

где i_ox — передаточное число между валом О и осью вала X, для

которого проводится расчет; ц,^ — к, п. д. механизмов между валом О и рассматриваемым

валом А"; г? —скорость поступательно движущихся масс.

Знак плюс относится к подъему, минус — к спуску.

169

При торможении вместо величины к. п. д. подставляют величину,

I ему обратную, т, е. - — , так как сопротивление в этом случае будет

Лол;

полезным. Подставляя в общее уравнение движения (VI-33) значе-

ния М _ст (приведенного) и максимального ускорения е_{р тах}, получим движущий момент при разгоне

М - ¹ V ^p*^v* | V ⁷* _г | V ^т*^г'± _г /VT ЛК\

' ~ "'" ^ffla ' ^ma*" ' '

При приведении к валу двигателя п₀ = п^ и г_од. = г_6д. Зная дина­мический момент, можно определить мощность, развиваемую двига­телем при разгоне

ЛГ_р = 2лМп = Ми. (VI-47)

При определении мощности двигателей учитывается возможность подъема колонны наибольшей массы

•N т

^гД^е /шах — наибольшая нагрузка на крюк;

f_ll]as — максимальная скорость движения крюка при Т_шл^

i — число рабочих ветвей полиспаста; К_л~ коэффициент перегрузки двигателей.

Если барабан лебедки включается при работающем двигателе с трансмиссиями, мощность, необходимая для разгона, снижается за счет отдачи энергии вращающимися вместе с валом двигателя массами

Л^ЛГд-ЛГ.,, • (VI-49)

где Л^т_ев — мощность, развиваемая вращающимися массами двигате­лей и связанными с ними трансмиссиями до фрикциона во время замедления их вращения при включении.

где Л/д — момент от сил инерции вращающихся масс двигателя и

связанных с ним деталей; со_д — угловая скорость вращения вала двигателя.

где г_р — время разгона при включении фрикциона;

* — момент, приведенный к валу двигателя в системе СИ, чис­ленно равный GD*_V в системе МКГСС.

170