1.7 ­Кі­нематика підйомної системи

Середня швидкість руху ведучої гілки талевої системи при підйомі на довжину однієї гілки:

(1.57)

де – середня механічну швидкість гака при підйомі бурильної колони, м/с.

Середня частота обертання барабана лебідки при підйомі:

(1.58)

де – середня частота обертання барабана лебідки при підйомі, об/хв;

– середня механічну швидкість гака при підйомі бурильної колони, м/с;

D_ср – середній діаметр навивання каната, м:

(1.59)

де D_o – мінімальний діаметр навивання каната, м;

D_e – найбільший діаметр навивання каната, м.

, м, (1.60)

де D_б – діаметр бочки барабана, м;

d – діаметр каната, м.

(1.61)

де  – коефіцієнт зменшення діаметра навивання за рахунок зменшення та укладання каната =0,93..0,95; =0,94,

z – число шарів навивання каната, z=4.

Після визначення частоти обертання шківів, знаючи час СПО, можна знайти сумарну кількість обертів (циклів) підшипників шківів, які необхідні при їх виборі і розрахункові.

Визначимо середній машинний час спуску бурильної колони на довжину однієї свічки:

(1.62)

де t_p – період розгону, в цей час гак збільшує швидкість руху, с;

t_ст – період сталого руху, с;

t_г – період гальмування, с.

Відповідно до дослідних даних при довжині свічки 25...27м t_p складає:

- при незавантаженому елеваторі t_p = 20...30с;

- при вазі бурової колони 500...800КН t_p =10…15 с;

- при вазі бурової колони 200...500 КН t_p =8...10 с.

Період сталого руху при спускові залежить від середньої швидкості спуску:

(1.63)

де t – період сталого руху при спускові, с;

h –довжина ходу гака, м;

(1.64)

де _і – коефіцієнт, що враховує відношення ходу гака до довжини свічки

₁=1,01...1,02;

h_г – шлях гака при гальмуванні, м. h_г =0,5...6 м.

_г.ср.с – середня механічна швидкість спуску гака:

_г.ср.с =0,5 _г.мах.с, м/с. (1.65)

Для орієнтовних розрахунків максимальну швидкість спуску можна прийняти:

_г.мах.с =0,6 , м/с, (1.66)

де l_c – довжина свічки, м.

Час гальмування колони при спускові

(1.67)

Приблизно середній машинний час спуску колони на довжину свічки визначається так:

(1.68)

де _с – коефіцієнт заповнення тахограми при спускові:

_с = 1,5 – для спуску бурильної колони;

_с = 2 – для спуску незавантаженого елеватора.

­

1.8 Ви­з­начення по­ту­ж­ності спуско-­пі­дйом­ного ком­плексу.

Потужність, що підводиться до гака, вибирається такою, щоб вона забезпечувала підйом бурильної колони максимальної ваги Р_max, відповідно до формули (1.22), при вибраній мінімальній механічній швидкості ν_г.мін.с із формули (1.53) і забезпечувала середню швидкість підйому, що потрібна для підйому колони ν_г.ср.с із формули (1.42), а також була б достатньою для підйому колони максимальної ваги при заданих технологічних швидкостях.

Потужність на гаку підйомного механізму для підйому бурильної колони, кВт:

(1.69)

(1.70)

де P_max – максимальне навантаження на гаку, Н;

– середня механічну швидкість гака при підйомі бурильної колони, м/с.

Потужність двигунів привода підйомної системи:

(1.71)

де N – потужність двигунів привода підйомної системи, кВт;

_д.л – ККД трансмісії від двигуна до вала лебідки:

, (1.72)

де _т.т – ККД турботрансформатора, _т.т = 0,7...0,85;

_тр – ККД трансмісії;

_кп – ККД коробки передач, _кп = 0,85...0,9;

_л – ККД барабанного вала лебідки.

, (1.73)

де _в – вал на опорах кочення (_в = 0,97), на опорах ковзання (_в=0,97);

_л – ККД ланцюгової передачі (_л = 0,94);

_м – ККД муфти шинно-пневматичної чи дискової, еластичної або зубчастої (_м = 0,97), ККД електродинамічної чи турбомуфти (_м = 0,97), при глибокому ковзанні до 0,85.

(1.74)

_к – ККД намотки каната (_к = 0,95...0,97; _л = 0,9...0,95).

Величина _д.л =0,5...0,75 залежно від конструкції силового привода.

При груповому приводі потужність підйомної системи вибирають із урахуванням потужності для привода насосів.