7.7.3 Розрахунок фрикційної муфти зчеплення
Для попередження пробуксовування муфти момент тертя фрикційної передачі повинен бути більшим за максимальний крутний момент на валу барабана
(7.17)
а питомий тиск повинен бути меншим за допустимий.
. (7.18)
де
-
момент фрикційної передачі та момент
на валу барабана відповідно;
Р – сила стиску поверхонь тертя в зчепленні;
F – площа тертя в зчепленні.
(7.19)
де
коефіцієнт
зношення зчеплення. Приймається рівним
1,2-1,5. Більше значення для
,
викликає в зчепленні додаткові
навантаження. У випадку
можуть пробуксовувати поверхні зчеплення.
При кількості контактуючих поверхонь і, коефіцієнта тертя , нормальному зусиллі Р
(7.20)
де
середній
радіус контакту дисків.
(7.21)
де m – кількість ведучих дисків;
n - кількість ведених дисків зчеплення.
(7.22)
приймається рівним
1,3-1,4.
=
, (7.23)
(7.24)
Питомий тиск
(7.25)
де
0,35
.
Після визначення
Р та
на
основі загальних рівнянь опору матеріалів
розраховуються на міцність деталі
муфти.
7.7.4 Розрахунок стрічкового гальма
Рисунок 7.12 – Розрахункова схема гальма
Якщо прийняти, що барабан обертається проти годинникової стрілки, то на основі теорії тертя гнучкої стрічки до гальмівного шківа можна записати:
, (7.26)
де Т – натяг набігаючого кінця стрічки;
t – натяг збігаючого кінця стрічки;
е – основа натурального логарифма, е = 2,71828
коефіцієнт
тертя;
кут
обхвату стрічки.
Колова гальмівна сила рівна
(7.27)
Цю ж силу через гальмівний момент запишемо:
(7.28)
Виразимо натяг віток стрічки через гальмівне зусилля Р
(7.29)
(7.30)
Питомий тиск буде найбільшим під набігаючою віткою стрічки:
(7.31)
Силу на важелі гальма визначаємо з умови рівноваги зовнішніх сил прикладених до важеля
(7.32)
(7.33)
(7.34)
7.7.5 Вплив довжини свічки на темп
спуско-піднімальних операцій
Довжина свічки суттєво впливає на темп СПО і їх трудомісткість. Зменшується число груп операцій найбільш тривалих і трудомістких, а тому зменшується трудомісткість спуску-підйому і прискорює його.
У зв’язку з цим, для прискорення СПО і скорочення часу їх виконання виникла тенденція збільшення свічі збільшенням числа відповідних складових труб. Це привело до збільшення висоти вишок і суттєвим змінам в конструкції вузлів підйомників.
Для визначення ефективності цього напрямку були виконані дослідження для визначення впливу збільшення довжини свічі на темп СПО і однозначно на решту показників підйомників і установок.
Дослідження показали, що при високому ступені суміщення операцій збільшення довжини свічі прискорення СПО майже не дає. Без суміщення операцій ефект від збільшення довжини свічі суттєвий. Але уже при u = 3 приріст ефекту різко зменшується.
Дослідження однозначно показали, що збільшення довжини свічі призводить до суттєвого збільшення габаритів основних вузлів підйомника, вигину лебідки, талевої системи, металоконструкцій, маса яких теж зростає пропорційно приросту довжини свічі. Все це погіршує монтажоздатність і транспортабельність підйомника, що призводить до збільшення затрат праці і часу виконання цих операцій. Тому довжина свічі повинна визначатись рішенням задачі на оптимізацію з врахуванням впливу розміру свічі не тільки на час і трудомісткість СПО, але і на час і трудомісткість транспортних і монтажних операцій.
Звідси виходить, що для підземного ремонту свердловин в районах з особливо важкими умовами транспортування обладнання доцільно використовувати агрегати розраховані на малу довжину свічки, і навпаки, для районів з добрими умовами транспортування – на велику довжину свічі.
Контрольні запитання
1 Приведіть формули для визначення навантаження на гак підйомного агрегату.
3 Як визначають роботу двигуна за весь період підйому?
4 Як визначити ступінь завантаженості двигуна підйомного агрегату?
5 Приведіть графіки використання потужності привода підйомного агрегату при 1-й, 2-ох, 3-ох, і 4-х швидкостях підйому.
6 Як визначається крутний момент на валу барабана лебідки?
7 Викладіть методику розрахунку стрічкового гальма лебідки.
8 Як впливає довжина свічки на темп спуско-підйомних операцій і конструктивні параметри підйомних агрегатів?