Пример расчета машинного времени подъема
Рассчитать машинное время подъема бурильных свечей буровой установки БУ-2500ЭУ,
Исходные расчетные данные:
А) длина свечи l=25м;
Б) длина рабочей части барабана лебедки lb=1,2 м
В) диаметр барабана лебедки d=0,7 м;
Г) диаметр талевого каната =0,028 м;
Д) число струн в оснастке талевой системы (оснастка 4х5) i=8;
Е) число оборотов (скорость вращения) барабана лебедки в мин по скоростям :ni=77об/мин ; nii =114об/мин; niii =163об/мин; niv =310об/мин.
Расчет машинного времени на подъем бурильных свечей производится в следующей последовательности.
1. По формуле (8)-определяется длина рабочей части каната, наматываемого на барабан лебедки:
м
2. По формуле (10) определяется число витков талевого каната, размещающихся в одном ряду:
3. По формуле (7) определяются диаметры барабана лебедки с намотанными на него рабочими рядами каната:
м
м
4. По формуле (9) определяется длина каната в каждом ряду:
Во втором ряду:
м
В третьем ряду:
м
В результате сопоставления суммарной длина каната (103м+110м=213м) с длиной рабочей части каната, определенной по формуле (8) (204 м), устанавливается количество работающих рядов каната (n=2).
5. По формуле (5) определяется средний диаметр барабана лебедки с намотанными на него рабочими рядами каната:
м
6. По формуле (4) определяется средняя скорость подъема крюка: (м\мин)
7. По формуле (3) рассчитывается машинное время подъема по каждой скорости лебедки (tм)
I скорость
II скорость
III скорость
IV скорость
Величина коэффициента К принята по табл. 1
4.2 Расчет количества поднимаемых бурильных свечей буровой установкой
Количество поднимаемых свечей определяется по формуле:
(1)
где Q - расчетная грузоподъемность буровой лебедки, кг;
Qтс- вес подвижных частей талевой системы, кг:
Р - средний вес 1 м бурильных труб, кг;
L - длина поднимаемой свечи, м,
Расчетная грузоподъемность буровой лебедки определяется по формуле:
(2)
где Nбл - мощность на подъемном валу лебедки, л, с,;
-
коэффициент
полезного действия талевой системы;
VСР - средняя скорость подъема крюка, м/сек,
Мощность на подъемном валу лебедки определяется по формуле:
(3)
где N мощность двигателей привода подъемного механизма, л.с.,
- коэффициент полезного действия кинематической цепи от вала двигателя до подъемного вала лебедки.
Под мощностью двигателей привода подъемного механизма понимается мощность, снимаемая с валов всех двигателей, одновременно работающих на лебедку в режиме подъемных операций при заданной скорости вращения и усредненных эксплуатационных условиях.
А. Дизельный привод
Мощность двигателя привода подъемного механизма определяется по формуле:
(4)
где N1- максимальная часовая мощность, которую можно снять c вала дизеля при заданной скорости вращения в течение одного часа непрерывной работы при стендовых условиях испытаний; температуре окружающего воздуха +20°с, на уровне моря (760 мм рт. ст), без вентилятора и при ограниченном сопротивлении на всасывании в выхлопе, л.с.
Z- количество дизелей в приводе лебедки;
K1 – K5 - коэффициентs, учитывающие потери в дизеле, работающем в режиме привода лебедки. Значения этих коэффициентов (для дизелей без надува) приведены в табл. 2.
Таблица 2
№ п/н |
Виды потерь мощности
|
Величина коэффициента |
1 |
Коэффициент, учитывающий отклонение условий эксплуатации дизелей со стендовых условий, при которых определялась паспортная характеристика двигателя (возможное повышение температуры окружающего воздуха свыше +20°с, понижение барометрического давления ниже 760 мм рт, ст,, износ при снижении качества топлива и т.п.) - К1 |
0,90 |
2 |
Потери на привод вентилятора - К2 |
0,95 |
3 |
Потери на выхлоп и всасывание (в среднем) – К3 |
0,95 |
4 |
Приведенные к одному дизелю затраты мощности на привод воздушного компрессора - К4 |
|
5 |
Потери, связанные с несинхронной работой нескольких дизелей на один потребитель (при отсут ствии гидропередачи) – К5 |
- |
|
Для двухдизельного привода |
0,95 |
|
Для трехдизельного привода и более |
0,92 |
Произведение
коэффициентов
составляет:
При двухдизельном приводе - 0,73;
При трехдизельном приводе - 0,71,