18.5 Вибір основних параметрів і розрахунок ланцюгових передач на міцність

Ланцюгові передачі бурових установок розраховують і проектують відповідно до галузевого РТМ 26-02-14-82. Число зубів зірочок вибирають з врахуванням кінематики бурової установки, переданого навантаження (потужності), габаритів і інших конструктивних вимог. Число зубів меншої зірочки, що у передачах бурових установок переважно є головної, обмежується значеннями, приведеними нижче.

Крок ланцюга, мм	25,4	31,75	38,1	44,45	50,8	63,5
Мінімально припустиме число зубів меншої зірочки	21			19		17

У приводі бурових насосів внаслідок підвищених вимог до плавності роботи число зубів меншої зірочки рекомендується приймати не менше 25. Число зубів зірочок впливає на довговічність і надійність ланцюгових передач. Зі збільшенням числа зубів зірочок підвищується лінійна швидкість ланцюга і при заданому обертовому моменті пропорційно знижується натяг ланцюга.

При цьому одночасно зменшуються кути повороту в шарнірах ланцюга і робота сил тертя, а також контактний тиск і сила удару при зачепленні роликів ланцюга з зубами зірочок. Усе це сприятливо позначається не тільки на довговічності і надійності ланцюгових передач, але і на рівномірності обертання і безшумності роботи передачі і повинно враховуватися при виборі числа зубів зірочок.

Число зубів великої зірочки обмежується зміщенням ланцюга по профілю зубів при зносі і витягуванні ланцюга. При більшому числі зубів навіть невелике витягування ланцюга приводить до значного зміщення ланцюга по профілю зубів зірочки. В результаті цього порушується нормальне зачеплення і скорочується термін служби ланцюгів. Відповідно до сталої практики в бурових установках, число зубів більшої зірочки приймається не більш 80-85. Передатне число не перевищує 4,5 і обмежується габаритами передачі, що допускаються, і кутом обхвату зірочок ланцюгом.

Рисунок 8.5. Графік для визначення граничної частоти обертання меншої зірки ненавантаженої ланцюгової передачі

Переважно непарне число зубів зірочок і особливо малої зірочки. Сполучення парного числа ланок ланцюга з непарним числом зубів зірочок сприяє рівномірному зносу ланцюга і зубів. Найбільш сприятливі у відношенні зносу числа зубів малої зірочки з ряду простих чисел. При відсутності конструктивних обмежень по габаритах число зубів меншої зірочки рекомендується вибирати в залежності від передатного числа:

i	1	2	3	4	5	6	7	8
Z1	27	25	23	21	19	17	15	13

Крок ланцюга вибирають залежно від частоти обертання меншої зірочки. На рис. 18.5 приведена діаграма граничної частоти обертання меншої зірочки ненавантаженої ланцюгової передачі для нормальних і важких типів ланцюгів різного кроку. Перевищення встановленої для кожного кроку ланцюга граничної частоти обертання меншої зірочки не допускається, тому що це приводить до передчасного виходу з ладу ланцюга в результаті руйнувань і заїдання у її шарнірних парах. Знаючи число зубів і частоту обертання меншої зірочки, по діаграмі (рис. 18.5) можна вибрати необхідний крок ланцюга.

При роботі передачі під навантаженням крок ланцюга вибирають з умов:

• у приводі бурових насосів і ротора, що характеризується тривалим режимом роботи n_max1.25n;

• у приводі піднімального механізму, що відрізняється повторно-короткочасним режимом роботи n_max1.11n (n – максимальна частота обертання меншої зірочки; n_max – гранична частота обертання меншої зірочки з заданим числом зубів і обраного кроку ланцюга при навантаженій передачі), визначається по малюнку 18.5.