Тальова система бурової установки

Сторінки роботи

зміст роботи

Тема: "Талева система бурової установки"

1. МЕТА ТА ЗАВДАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

1. Закріпити знання студентів з теорії підйому та спуску бурильної колони;

2. Отримання практичних навичок щодо виконання оснащення талевої системи;

3. Вивчення навантажень, що діють у гілках, талевої системи, та їх вимір;

4. Вивчення енергетичних параметрів талевої системи.

2. ОБЛАДНАННЯ, ПРИЛАДИ ТА ПРИЛАДДЯ

1.Діюча модель талевої системи;

2.ЕОМ "Електроніка ДЗ-28";

3. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

При статичному положенні (стан спокою) зусилля у гілках талевого каната дорівнюють:

, (1)

де …-зусилля у робочих гілках;

n – порядковий номер гілки;

- зусилля у нерухомій гілці;

- зусилля в ходовій (рухливій) гілки;

-навантаження на гаку;

- кратність оснащення талевої системи.

Кратність оснащення визначається кількістю робочих гілок каната (кількість гілок між таловим блоком і кронблоком), або подвоєним числом оснащених шківів талевого блоку.

Тобто ,

де-число оснащених шківів талевого блоку.

Кратність оснащення талевої системи у бурових установках для глибин буріння від 1250 до 8000 м становить від 4 до 12(2).

У процесі спуску та підйому (динамічний навантаження) внаслідок тертя в опорах шківів талевого блоку і кронблоку, а також жорсткості каната зусилля в його гілках неоднакові. Для талевої системи бурових установок. Нерухома ветвьталевого каната використовується для встановлення спеціальних датчиків, що дозволяють вимірювати навантаження на гаку. Втрати на тертя оцінюютьсякоефіцієнтом корисної дії (ККД) шківа, який для опор ковзання приймається рівним 0,95. 0,96, а опор кочення - 0,97. 0,98 (1). У розрахунках зручніше користуватися коефіцієнтом опору шківа, що визначається виразом:

,

де - ККД шківа.

При підйомі зусилля натягу у гілках каната становитимуть:

,

,

.

Для процесу, що встановився, виходячи з умови рівноваги талевого блоку, можна записати:

,

або .

Звідси зусилля натягу нерухомої гілки каната під час підйому становитиме:

(1)

У процесі спуску зусилля у гілках каната визначаються таким чином:

,

,

.

Тоді з урахуванням рівноважного стану талевого блоку для руху, що встановився, при спуску зусилля натягу в нерухомій гілки каната можна виразити як

, (3)

Аналогічно розглянутому зусилля натягу в ходовій гілці талевого каната в період підйому та спуску можна записати як

, (4)

. (5)

Беручи до уваги той факт, що знаменник виразів (2), (3), (4) і (5) є геометричною прогресією, після визначення її суми отримаємо

, (6)

, (7)

, (8)

. (9)

Практично при розрахунку натягу гілок каната ККД тальової системи бурової установки при підйомі та спуску приймається однаковим. Тоді

, (10)

. (11)

Тут - ККД тальової системи, що визначається виразом:

. (12)

Потужність на гаку підйомного механізму:

, (13)

де – середня швидкість руху гака.

Загальний ККД від гака до двигуна:

, (14)

де - Потужність двигуна для приводу лебідки.

З іншого боку,

,

звідки (15)

Тут – ККДтрансмісії від двигуна до валу лебідки.

У бурових установках для глибокого експлуатаційного та розвідувального буріння в залежності від конструкції силового приводу = 0,50…0,75.

4.Опис лабораторної установки.

Лабораторна установка (рис. 1) являє собою розміщену на «вежі» 1 талеву систему, що складається з кронблока 2 та талевого блоку 3, на яких встановлені шківи 4. один із шківів кронблока закріплений через динамометр 5. Взаємозв'язок між шківами 4 талевого блоку і кронблока забезпечується за допомогою каната 6 одна гілка якого закріплюється нерухомо через динамометр 7. Друга гілка (ходова) закріплюється на барабані 8 лебідки, обертання якому передається від електродвигуна 9 через черв'ячний редуктор. Потужність, споживана електродвигуном 9, контролюється ватметром 10. До талового блоку приєднаний виконує функції гака вантажонесучий стрижень II, на який встановлюються змінні вантажі 12.

Для обслуговування талевої системи є верхній майданчик 13 і драбини 14. Управління роботою електродвигуна 9 забезпечується від дистанційного переносного пульта 15.

Мал. 1. Схема лабораторної установки

Рис 2. Схема оснастки 4X5 (i=8):

а) – хрестова; б) - паралельна

Рис 3. Схема оснастки 5X6 (i=10):

а) – хрестова; б) – паралельна

Швидкість руху вантажів визначається виразом:

.

Зусилля натягу рухомої гілки каната визначається залежністю:

.

Визначення ККД талевої системи.

Розраховуються середні значення зусиль натягу гілок, що входять у формулу (10) та (11):

,

.

Далі, виходячи з формул (10) та (11), визначаються значення ККД:

,

.

Середнє значення ККД тальової системи буде:

.

Розрахунок коефіцієнта опору шківа.

Перетворивши вираз (12) щодо , отримаємо:

. (16)

---