
- •И.Я. Раков методическое пособие
- •Часть 2 «Техника бурения нефтяных и газовых скважин»
- •8.6 Определение мощности двигателей для привода насосов при
- •1 Исходные положения
- •1.1 Конструкции скважин и условия их строительства
- •1.2 Процесс бурения скважины, функция и структура буровой установки
- •1.3 Выбор категории, класса, вида и основных параметров буровой установки
- •2 Условия работы колонны бурильных труб
- •2.1 Условия работы бурильных труб при роторном бурении
- •2.2 Условия работы бурильных труб при бурении гидравлическими забойными двигателями
- •2.3 Эксплуатация бурильной колонны
- •3 Роторы
- •3.1 Назначение и устройство
- •3.2 Расчет роторов
- •Расчет главной опоры ротора
- •4 Талевая система
- •4.1 Назначение, схемы и устройство
- •4.2 Нагрузка на талевый блок
- •4.3 Расчет канатов
- •5 Выбор типа лебедки
- •5.1 Определение количества рядов талевого
- •5.2 Определение средней скорости навивки
- •5.3 Расчет грузоподъемности лебедки
- •5.4 Расчет количества свечей,
- •5.5 Основные расчеты лебедки
- •Расчеты размеров барабана лебедки и длины каната
- •Расчет ленточного тормоза
- •Тепловой расчет регулирующего тормоза
5.1 Определение количества рядов талевого
КАНАТА НА БАРАБАНЕ ЛЕБЕДКИ
Задача 131. Определить количество рядов талевого каната, наматываемых на барабан лебедки, если диаметр барабана D6 = 650 мм; длина бочки барабана В = 840 мм; диаметр талевого каната dк = 28 мм; количество нерабочих витков в первом ряду n0 = 10; оснастка талевой системы 5x6; высота подъема крюка hкр = 25 м.
Решение. Определяем средние диаметры рядов навивки каната, на барабан лебедки.
Средний диаметр первого, ряда
Средний диаметр любого другого ряда можно определить по формуле
где α — коэффициент, учитывающий расстояние между рядами навивки каната. При гладком барабане α = 0,90,93. Принимаем α = 0,93; z — число рядов, т. е. вместо г необходимо подставлять 1, 2, 3, 4, 5 и т.д.,
Имея все необходимые данные, определяем средние диаметры навивки каната
Для определения количества рядов каната находим число витков в ряду, канатоемкость барабана и длину каната, которая навивается на каждый ряд.
Число витков в ряду
где В — длина бочки барабана, В = 840 мм; β — коэффициент неравномерности навивки каната на барабан, β = 0,920,95.
Принимаем β = 0,95; dк — диаметр каната, dк = 28 мм.
Тогда
Принимаем а = 28. Канатоемкость барабана определим по формуле
где hкр — высота подъема крюка, hкр = 25 м; п — количество рабочих струн талевой системы, п = 10; l0 — длина нерабочих витков каната первого ряда (не менее трех). В нашем случае п0 — 10,
Длина каната, наматываемого на каждый ряд
Длина каната четырех рядов составит
Канатоемкость барабана, согласно приведенному расчету, L = 271,4 м.
Находим действительную длину каната пятого ряда
Число витков в пятом ряду
Таким образом, на барабан лебедки при подъеме колонны на высоту
hкр = 25 м наматывается четыре полных ряда каната и два витка на пятый ряд.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГО ДИАМЕТРА
НАВИВКИ КАНАТА НА БАРАБАН ЛЕБЕДКИ
Задача 132. Определить средний диаметр навивки каната на барабан лебедки, если диаметр барабана Dб = 800 мм; диаметр каната dк = 33 мм; число рядов z = 5.
Решение. Средний диаметр навивки каната на барабан лебедки определяется по формуле
При α = 0,93
Тогда
5.2 Определение средней скорости навивки
КАНАТА НА БАРАБАН ЛЕБЕДКИ
Задача 133. Определить среднюю скорость навивки каната
на барабан лебедки на каждой скорости при среднем диаметре навивки каната Dср = 785 мм. Число оборотов барабана лебедки следует брать из задачи 130.
Решение. Число оборотов барабана лебедки на каждой скорости из задачи 130: пI = 69; пII = 109; пIII = 190 и пIV = 394 об/мин.
Средняя скорость навивки каната на барабан лебедки на каждой скорости составит
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ПОДЪЕМА КРЮКА
Задача 134. Определить среднюю скорость подъема крюка на каждой скорости вращения барабана лебедки при оснастке талевой системы 4х5 и 5х6.
Решение. Оснастка 4x5. Число рабочих струн талевой системы п — 8. При п = 8 средняя скорость подъема крюка составит
Оснастка 5x5. число рабочих струн талевой системы п = 10.
Тогда
5.3 Расчет грузоподъемности лебедки
Задача 135. Рассчитать
грузоподъемность лебедки и крюка на
каждой скорости, если мощность на
барабане лебедки Nб
= 580 л. с, коэффициент полезного действия
талевой системы ηт.с
= 0,85. Скорости подъема крюка взять из
задачи 134:
= 0,283;
= 0,448;
= 0,78 и
= 1,575 м/с.
Решение. Для определения грузоподъемности лебедки на каждой скорости используем формулу мощности на барабане лебедки
где Qкр + Pоб — грузоподъемная сила лебедки, т. е.
Для рационального использования мощности барабана лебедки и привода
где
,
,
…
— грузоподъемная сила лебедки
соответственно на I,
II.
и п-й
скорости. Таким образом,
Определив грузоподъемную силу лебедки на каждой скорости, рассчитаем грузоподъемную силу крюка соответственно на I, II, III и IV скорости, использовав формулу
Отсюда
.т. е.