9.8. Расчетные нагрузки
Детали и узлы талевого механизма рассчитываются на прочность по наиболее опасным нагрузкам, включающим максимальную рабочую нагрузку и собственный вес подвижных частей талевого механизма. Максимальная рабочая нагрузка ограничивается допускаемой нагрузкой на крюке, регламентируемой для каждого класса буровых установок
(см. табл. 2.1).
С учетом собственного веса подвижных частей талевого механизма расчетные нагрузки составляют:
для деталей крюка
для деталей талевого блока
для деталей кронблока
Здесь Ркр; Ртб, Ркб - расчетные нагрузки для деталей крюка, талевого блока и кронблока; Рmax - допускаемая нагрузка на крюке; Gшт; Gэл; Gкр; Gт.б - вес штропов, элеватора, крюка и талевого блока; Gт - вес подвижных частей талевого механизма.
В проектировочных расчетах вес подвижных частей талевого механизма принимается в зависимости от оснастки и диаметра каната. На основе статистических данных Уралмашзаводом установлены средние значения веса подвижных частей талевого механизма, обеспечивающие достаточную скорость спуска незагруженного элеватора (табл. 9.5).
Таблица 9.5 Расчетные значения веса подвижных частей талевого механизма
-
Диаметр каната, мм
Вес подвижных частей талевого механизма
(в
кН) при оснастке4X5
5Х6
6Х7
25
50
-
-
28
60
80
-
32
80
100
120
35
-
120
150
38
-
-
180
Разница между фактическим и табличным значениями веса подвижных частей талевого механизма существенно не влияет на результаты расчетов. Вес подвижных частей талевого механизма в зависимости от допускаемой нагрузки на крюке
(9.4)
Расчеты на выносливость проводят по эквивалентным нагрузкам
где
— коэффициент эквивалентности
(долговечности); Р
—
расчетная нагрузка.
Для
деталей талевого механизма (за исключением
подшипников) коэффициент эквивалентности
Коэффициенты
запаса статической прочности
и на выносливость [n]
должны
быть не менее следующих допускаемых
значений: [n]=
1,7; [5]=3,5.
Частота вращения шкивов зависит от скорости крюка и числа струн каната от неподвижного шкива до рассматриваемого шкива талевого механизма:
(9.6)
где
—
частота вращения i-го
шкива;
— скорость крюка, м/с;
—
число рабочих струн от неподвижного до
i-го
шкива;
— диаметр шкива, м.
Подшипники талевого кронблока рассчитывают и выбирают по нагрузке и частоте вращения ходового шкива, являющегося наиболее нагруженным. Расчетая долговечность подшипников принимается равной 3000 ч при условной частоте вращения 100 об/мин.