автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.07, диссертация на тему:Расчет и выбор конструктивно-эксплуатационных параметров ленточных тормозов буровых лебедок с учетом контактного давления и скорости скольжения фрикционных пар
Автореферат диссертации по теме "Расчет и выбор конструктивно-эксплуатационных параметров ленточных тормозов буровых лебедок с учетом контактного давления и скорости скольжения фрикционных пар"
РГб од
; О ОКТ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМШИ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА имени И.М.ГУБКИНА
На правах рукописи
Хадид Махмуд МУстафа
УЖ. 622.242.5 + 62-594.1
РАСЧЕТ И ВЫБОР КОНС ТРУКИШО- ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛЕНТОЧНЫХ Т0Ш030В БУРОВЫХ ЛЕБВДК С УЧЕТОМ КОНТАКТНОГО ДАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ СКОЛЬЖЕНИЯ ФРИКЩСННЫХ ПАР
Специальность 05.04.07 - машины и~ агрегаты нефтяной
и газовой промышленности
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва - 1994
Работа выполнена в Государственной ордена Октябрьской революции и ордена Трудового Красного Знамени академии нефти и газа им. И.М.Губкина.
Научный руководитель - кандидат технических наук,
доцент Баграмов P.A.
Официальные оппоненты - доктор технических наук,
профессор Крылов К.А.
- кандидат технических наук, доцент Ибрагимова Н.Э.
Ведущее предприятие •' - ВНИИШЙТЕМАШ
Защита диссертации состоится " " 1994 г.
в "/5*.0С" час. на заседании специализированного совета К 053.27.02 в Государственной академии нефти и газа имени И.М.Губкина по адресу: 117917, ГСП-1, Москва, Ленинский проспект, 65.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГАНГ, имени И.М.Губкина.
Автореферат разослан " 8 " Шон^ 1994
Ученый секретарь
специализированного совета К 053.27.02 доцент, кандидат технических наук
А.П.Шмидт
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Быстрый рост добычи нефти и газа в 6080-е годы неразрывно связан с увеличением объемов и глубин бурения разведочных и эксплуатационных скважин, потребовавших совершенствования ранее разработанных и создания новых буровых установок, оснащенных, в частности, модернизированными и более мощными буровыми лебедками.
Благодаря улучшенной тяговой характеристике современные буровые лебедки позволяют обеспечить рациональные режимы подъема из скважин бурильной колонны и другого инструмента. Учитывая, что в процессе бурения скважины на долю буровых лебедок приходится равное количество поднимаемых и спускаемых в скважину бурильных труб, следовало бы соразмерно с приводной мощностью изменить мощность главного и вспомогательного тормозов буровой лебедки, посредством которых регулируется режим спуска, характеризующейся скоростью спуска и продолжительностью торможения до полной остановки буровой лебедки. При этом наибольшая ответственность накладывается на главный тормоз буровой лебедки, посредством которого обеспечивается своевременная и безопасная остановка буровой лебедки при посадке колонны труб на ротор, либо ее удержания на весу. Для успешного выполнения этих функций главный тормоз буровых лебедок, который согласно принятой конструкции называют ленточным, должен обладать достаточным запасал торможения и необходимым ресурсом долговечности, зависящих от многочисленных факторов.
В частности, выбор оптимального сочетания конструктивных и эксплуатационных параметров ленточного тормоза затрудняется из-за отсутствия&технической литературы и однозначных ответов о
, совместном влиянии скорости скольжения и контактного давления на износ фрикционной пары ленточного тормоза.
Цель работы - повышение эффективности ленточного тормоза буровых лебедок на основе расчета и выбора его оптимальных конструктивных параметров и режимов эксплуатации, в связи в мощностью буровых лебедок, грузоподъемностью и кратностью оснастки талевой системы буровых установок.
Основные задачи исследования:
- выбор основных показателей, характеризующих качество ленточных тормозов,и сравнительный анализ современных буровых лебедок по принятым показателям качества ленточных тормозов;
- исследование совместного влияния контактного давления и скорости скольжения на износ фрикционной пары "ретинакс-сталь", имеющей преимущественное распространение в ленточных тормозах современных буровых лебедок;
- уточнение методики расчета и выбора конструктивных параметров ленточного тормоза с учетом запаса торможения, а также совместного влияния на долговечность фрикционной пары контактного давления и скорости скольжения;
- расчет и выбор режимов-торможения, обеспечивающих безопасность и долговечность ленточного тормоза буровых лебедок.
Научная новизна.
Для оценки технического уровня буровых лебедок предлагаются следующие показатели качества ленточных тормозов:
- запас торможения при удержании колонны весом, соответствующим допускаемой нагрузке на крюке для данного класса буровой установки;
- наибольшее контактное давление на набегающем конце тормозной ленты;
- скорость скольжения между поверхностями фрикционной пары при заданной скорости крюка и принятой кратности оснастки талевой системы.
Установлено, что на интенсивность износа фрикционной пары "ретонакс-сталь", принятой в ленточных тормозах буровых лебедок, преимущественное влияние оказывает контактное давление, усиливающееся с увеличением скорости скольжения.
Показано, что в ныне принятых расчетах ленточного тормоза по запасу торможения следует дополнительно учитывать произведение контактного давления ( р ) на скорость скольжения ( ), допускаемое значение [Р • которого характеризует в определенной мере сравнительную долговечность фрикционной пары и теплообразование в ленточном тормозе.
Практическая ценность работы.
Установлены показатели, характеризующие технический уровень ленточных тормозов буровых лебедок: запас торможения, контактное давление и скорость скольжения между поверхностью тормозного шкива и фрикционными накладками.
Показано, что у современных буровых лебедок с повышением мощности коэффициент запаса торможения уменьшается, а скорость скольжения и контактное давление возрастают, что свидетельствует о снижении качества ленточных тормозов у более мощных буровых лебедок.
Установлено, что для повышения запаса торможения ленточных тормозов увеличение кратности оснастки предпочтительнее повышения диаметра тормозных шкивов.
Приведена методика расчета рациональных режимов торможения на примере наиболее распространенной буровой лебедки ЛБУ-120СК.
Публикапии. По результатам исследований опубликована одна статья в журнале "Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море".
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 61-го наименования, содержит 105 страниц машинописного текста.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении показана актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследований.
В первой главе рассмотрены принципиальная схема, конструктивные особенности, условия работы ленточных тормозов. Показано, что в технических характеристиках буровых лебедок и других фондовых и литературных источниках приводятся весьма ограниченные сведения о технической характеристике ленточного тормоза буровых лебедок. Эти сведения касаются указаний диаметра и площади рабочей поверхности тормозных шкивов. В связи с этим затрудняется оценка технического уровня и качества ленточного тормоза.
Для сравнительной оценки-технического уровня и качества ленточных тормозов предложены следующие параметры:
I. Коэффициент запаса торможения ( К? ), характеризующий безопасность торможения:
и . Мт
Кг'~м-(1)
1 ¡Вр
где Му - тормозной момент, зависящий от конструктивных параметров ленточного тормоза и контактного давления:
Мт -ВТ&С^- чг [р] (2)
Ча**
Максимальный вращающий момент Мер определяется, исходя из допускаемой нагрузки на крюке для соответствующей буровой установки: , ^ г . ^
КЛ ( П 7 •
1 |Вр=— ~7 <1т.в1г.с- (з)
2 £ тс
2. Скорость скольжения V« между поверхностями шкива и накладок, определяемая по формуле:
^ ¿т.с* V (4)
3. Контактное давление, характеризующее в сочетании со скоростью скольжения, износ и долговечность фрикционной пары, определяется по формуле: ^
р_ ( ¡тщ + (гг) Оср- е ^
В ¡г.с( е^-
В рассматриваемых формулах:
Рте*. - допускаемая нагрузка на крюке талевого механизма буровой установки;
С-г - вес подвесных частей талевого механизма;
Ош - диаметр тормозного шкива;
С)ср - средний диаметр навивки каната на барабан;
СР] - допускаемое контактное давление;
2 - число тормозных шкивов;
^тс - кратность оснастки талевой системы;
- коэффициент трения между шкивом и накладками;
* - угол обхвата тормозного шкива лентой;
- КПД подъемного вала лебедки; с - КЦЦ талевого механизма.
Результаты расчета рассматриваемых параметров буровых лебедок изображены на рис. I и 2. Анализ полученных графиков свидетельствует, что у современных буровых лебедок при заданном ко»-
о
Допускаемая нагрузка на крюке, кН ^
8 8 8 8 8
о О о о о
^ - . I-- ^ ' '
чЛ
о |*
В
о
2
и' ■ '8*8 Ы О § Й
§1
г
и 0>
сх «
ш Ок В)
"О о
I очз
Ы
о к ®
со йо
Ш® я
* й
ф О Ф * «
Й •• п
Ы ю
о ы
Отношение диаметров шкива и барабана, о м МГО сл о сл
Контактное давление, Н|ТТс/
О О о
М
-сп-
ел
<3
■ СП-.
ы о
Скорость скольжения, Н/с-^кг
им со ^
о о о о
Коэффициент запаса тормщеения, № о о о о
ы о
3 о
§ оэ о о
О О
Я) 1-1
сх м Ф о
г
N
а
м о о о
Допускаемая нагрузка на крюке, кН
Е> о
I I
о
«
о •в о а
о И
о &
8
я
о
а> ►3
а е> о
0
КЗ
1
о
из
О
«
ш о. ш
ся о о
го
о о § °
о о
0 8 о. ф
1 ■ а го
- 8
к о
ся
Отношение диаметров шкива и барабана »-4 м
_Ь_
Контактное давление, о
-з
-СП-
-ея
Скорость скольжения, \-\ic
о
Укр ы о
1&. о
Коэффициент запаса торможения, N3 ** о со
тактном давлении коэффициент запаса торможения уменьшается с повышением их мощности и вместе с этим возрастает скорость скольжения и контактное давление. Из этого следует, что с увеличением мощности буровых лебедок безопасность торможения и долговечность их ленточных тормозов ухудшаются.
Вторая глава.Обзор исследований в области расчета и эксплуатации ленточных тормозов, выполненных Шахмалиевым Г.М., Александровым М.Ц., Крагильским И.П., Чичинадзе A.B., Баграмовым P.A., Иткис М.Я. показывает, что за рамками известных норм и рекомендаций остаются ряд вопросов, касающихся выбора конструктивных параметров ленточных тормозов и критериев, определяющих рациональные режимы их эксплуатации.
В этой связи разработка уточненных методов выбора оптимальных конструктивных параметров и рациональных режимов эксплуатации ленточных тормозов буровых лебедок имеет несомненное теоретическое и практическое значение.
На стадии проектирования наряду с выбором материалов для фрикционной пары, отвечающих известным требованиям (величина и стабильность коэффициента трения, допускаемые контактное давление и скорости скольжения, износостойкость, теплостойкость и др.) решается вопрос выбора диаметра тормозных шкивов. Согласно формуле (2) величина тормозного момента, создаваемого силами зрения между поверхностями контакта тормозных шкивов и фрикционных пар, пропорциональна квадрату диаметра тормозных шкивов. Благодаря этому необходимый тормозной момент может быть обеспечен при ограниченном контактном давлении, что благоприятно влияет на износостойкость фрикционных пар. Однако при этом согласно формуле (4) при сохранении скорости крюка возрастает скорость скольжения,что отрицательно влияет на износ фрикционной пары.
Аналогичное влияние на работу ленточного тормоза оказываот кратность оснастки талевой системы, с увеличением которой при заданной нагрузке на крюке снижается вращающий момент на барабен лебедки и соответственно необходимый тормозной момент и контактное давление, но одновременно возрастает скорость скольжения при торможении крюка, спускаемого с заданной скоростью.
Таким образом, при расчете и выборе диаметра тормозных шкивов буровой лебедки необходимо обеспечить рациональное сочетание контактного давления и скорости скольжения, возникающих в процессе торможения. Для этого необходимо иметь данные о совместном влиянии на износ фрикционной пары, контактного давления и скорости скольжения.
Для определения приемлемых режимов торможения необходимо установить критерии, ограничивающие начальные скорости и продолжительности торможения в зависимости от веса спускаемой колонны и технических возможностей тормоза.
Третья глава. Б связи с ранее указанными выводами в третьей главе приводятся результаты исследований о совместном влиянии скорости скольжения и контактного давления на износ фрикционной пары ленточных тормозов. Для исследования используется машина трения МТ-3, кинематическая схема которой показана на рис.3. Держатель образца II предназначен для фиксирования образца относительно контробразца и передачи нагрузки на образец. Контробразец в форме "кольца" 2 установлен на валу шпинделя 2, состоящего из корпуса, вращающегося на подшипниках. Передача вращения от электродвигателя 7 к валу контробразца осуществляется клино-ременной передачей со шкивами 4, 6. Нагрузка на испытываемый образец создается механизмом нагружения 9 с грузами.
Для измерения износа испытуемых образцов служит индикатор5,
6 5 4
Рис. 3 . Кинематическая схема машины МТ-З: I - образец.
"стержень"; 2 - конаробразец "кольцо"; 3 - шивдель; 4-6 - клиноременная передача; 5 - измеритель износ;: образцов; 7 - электродвигатель; 8 - пульт управления; 9 - механизм нагрукания; 10 - измеритель силы трения; II - держатель образца.
установленный на передней стороне стенки станины, по мере износа образцов рычаг-указатель износа перемещается пропорционально износу.
Сила прижатия " С " образца к контробразцу определяется по формуле .
--(6)
и 1
где 1-| , |_2 - длина соответственно большого и малого рычагов механизма нагружения; - вес груза.
Контактное давление между образцом и контробразцом составляет: р_ ^_^
где - площадь контакта трения.
Скорость износа образцов определяется по формуле
где / - линейный износ; ^ - время испытания.
С учетом технической характеристики машины трения МТ-3 испытания проводились при скоростях скольжения 0,15; 0,30; 1,0 и 2,10 м/с.
При этом на каждой скорости испытание осуществлялось при следующих контактных давлениях: 1,3; 1,7; 2,9; 4,0; 5,3; 6,4; 7,6; 9,4; 10,6 МПа.
Результаты испытаний, представленные на рис. 4, показывают, что износ ретинакса по стали повышается с увеличением скорости скольжения и контактного давления. Для описания количественной зависимости скорости износа использован метод наименьших квадратов и получено уравнение вида:
1=р*. (7)
где I - расчетная скорость износа, мм/мин; Р - контактное
м
! Рис. 4 л Скорость износа в зависимости от контактного давления I и сксрости сколь гения
1/0 / А-оЛоу о-о,15
давление, МПа; ^с - скорость скольжения, м/с; а , / - опытные коэффициенты, значения которых приводятся в таблице.
^ ,м/с
а
0,15 0,27 0,97 2,10
1,35 1,45 1,80 2,00
0,10 0,10 0,20 0,25
Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:
- преобладающее влияние на скорость износа ретенакса по стали оказывает контактное давление,
- с увеличением скорости скольжения это влияние усиливается,
Исходя из указанных выводов, в целях снижения износа фрикционных накладок предпочтительными является тормозные шкивы большого диаметра, обеспечивающие увеличение тормозного момента пропорционально квадрату диаметра. При этом снижается уровень контактных давлений, что положительно влияет на износ фрикционных накладок, несмотря на увеличение скорости скольжения пропорционально диаметру шкивов.
Наряду с этим положительное влияние на износостойкость фрикционных пар оказывает увеличение кратности оснастки талевой системы буровых лебедок, в результате которого согласно формуле (5) уменьшается контактное давление, что благоприятно влияет на увеличение срока службы тормозных накладок, несмотря на то, что при этом, согласно формуле (4), увеличивается скорость скольжения при заданной скорости спуска крюка.
Для определения влияния диаметра тормозного шкива и кратности оснастки на долговечность фрикционных пар ленточных тормозов
были использованы экспериментальные данные, приведенные на рис.4. Исходный режим имеют параметры: Р = 6 Ша, Ус = 0,97 м/с, скорость износа -Гз = 23 10~3 мм/мин.
Влияние диаметра тормозного шкива и кратности оснастки на ожидаемую скорость износа изображены на рис. 5 и 6. Из рассмотрения приведенных данных следует, что при увеличении диаметра тормозного шкива в 1,4 раза скорость износа уменьшается в 2,5 раза, коэффициент запаса торможения повышается в 2 раза, а при увеличении кратности оснастки 3x4 на 5x6 скорость износа уменьшается в 1,9 раза, запас торможения повышается в 1,7 раза.
Более рациональным способом повышения эффективности ленточного тормоза является повышение кратности оснастки талевой системы, так как это приводит не только к повышению коэффициента запаса торможения и долговечности ленточного тормоза, но в значительной мере благоприятствует работе других узлов и деталей • подъемного механизма буровой установки, так как с увеличением кратности оснастки снижается уровень нагрузок, действующих в талевом канате и также в узлах, деталях подъемной части буровой установки.,
Немаловажно отметить, что при заданной скорости спуска пропорционально кратности оснастки возрастает частота вращения подъ емного вала, что положительно влияет на эффективность гидрадина-мического тормоза согласно формуле:
Мт^К/С^-ЛР*
где ^м - коэффициент гидравлического момента; 1} - наружный диаметр образующегося при вращении ротора кольца жидкости; с£. -внутренний диаметр кольца жидкости, зависящий от уровня наполнения тормгза; П -частота вращения ротора.
Четвертая глава посвящена выбору режима торможения. Анализ
25,0 -
5,0
1Д) 1750 Т,'50 >1тс
Рис. 5 . Изменение скорости износа в зависимости Стс
от диаметра шкива
работ по исследованию режима спуска бурильных колонн показывает, что в известных литературных источниках отсутствуют однозначные рекомендации по режиму спуска, а имеющиеся данные не учитывают влияния режма торможения на долговечность и нагрев фрикционной пары, а также безшасность торможения.
В связи с этим в работе анализируются режимы спуска при различных ограничивающих критериях:
1. Режим торможения при р ■ Ус - Саиг^»
Произведение контактного давления Р на скорость скольжения Ус « как указывалось, связано о обеспечением износостойкости и в некоторой степени характеризует теплообразование в контактирующей паре. Ранее рассмотренные экспериментальные данные, свидетельствуют, что при контактном давлении, превышающем 4 МПа, резко возрастает скорость износа реникса по стали. Поэтому ограничиваясь значением . Р = 4 Ша и Ус = 2,10 м/с можно рекомендовать расчетные значения Р*Чс =8.0 МПа м/с.
На рис. 7 приводятся значения скорости спуска, исходя из указанного условия, когда р* Ус =8 Па м/с.
2. "^ежим торможения при постоянном коэффициенте запаса торможения.
Предельная частота вращения подъемного вала лебедки по условию постоянного запаса торможения определяется согласно формуле Мт С С-* (гт)'Рср
ЬЪг (8)
~3ТГ + з ?5 ^тс Результаты расчета приводятся на рис. 8.
3. Режим торможения, ограниченный допускаемой температурой нагрева фрикционной пары. Энергия движущихся колонн труб и вращающихся масс лебедки в процессе торможения переходит в тепловую
М V«!
о
к о
>а
ь
|б0 О
ы
о4Й
за
15"
а
о
> 4.0|
&3.0
га «
о >>
а
° 2,0^ е
о
с8? 1.0
Лебедка ЛБУ-1200К
-8-/0 ТГ^.н/с
5000
1000
1500
2000 Сг/г.к ,й
Нагрузка на крюке
V,
о-
А - К-
*Р
6
2
Рис. 7 . Скорость спуска в зависимости от нагрузки на крюке при: р> - Сап^±
Ус
* 80|
70 60 50 40 30 .20101
к о
е
о
о &
к о
у*г
Лебедка ЛБУ-1200
Запас торможения К = 1,5 Продолжительность торможения = 2с
1000 1500 200(£г.,«,К// Нагрузка на крике
О - V,,
Рис. 8 . Скорости- спуска, скольжения и контактное давление в зависимости от нагрузки на крюке
энергию и вызывает нагрев тормоза. Количество теплоты, поглощаемой тормозом, зависит от скорости спуска, нагрузки на крюке и продолжительности торможения. При чрезмерном нагреве нарушаетсярабо-; та деталей тормоза, снижается долговечность его шкивов и фрикционных накладок. Вследствие неравномерного распределения температуры в сечениях шкива возникают термические напряжения, что приводит к термической усталости. Трещины, образующиеся в результате термической усталости приводят к постепенному разрушению тормозных шкивов, что опасно для обслуживающего персонала.
Ремонтные работы, связанные с заменой тормозных шкивов лебедки, приводят к значительным материальным и трудовым затратам.
Поэтому нагрев тормозных шкивов должен быть ограничен температурой, не вызывающей термических напряжений и одновременно не допускающей нарушения условий нормальной работы фрикционной пары. Согласно литературным данным допускаемая температура нагрева поверхности трения при работе шкива из низкоуглеродистых сталей марок 14ХГ2НМ1, 12У2НШ в паре с ретенаксом составляет около 700°С.
Количество теплогы, возникающей при единичном торможении определяется согласно формуле
где \Х/ - количество теплоты, Дж; ■ \/к-скорость поступательно движущихся массм/с; ьи - угловая скорость барабана лебедки, с-1 ; 1 - КПД подъемного механизма; Б - тормозной путь; \ - продолжительность торможения. Подставляя значение $ _ тг-п^ • Укр ^ формулу (9), найдем, что: 30 С Н-сат'Мст)
ЪгСМтаГМст) 'а0)
Допускаемые скорости спуска, полученные, согласно этому критерию, представлена на рис. 9.
Совмещенные данные результатов расчета возможных скоростей спуска в зависимости от рассмотренных критериев для лебедки ЛБУ-120СК представлены на рис. 10.
Полученные данные показывают, что:
- при малых нагрузках скорость спуска ограничивается безопасностью торможения;.
- при нагрузках на крюке до 1500 кН, скорость спуска ограничивается по критерию" р- Ус " , обеспечивающего достаточную износостойкость фрикционных пар;
- при нагрузках, превышающих 1500 кН, скорость спуска ограничивается допускаемой температурой нагрева используемой фрикционной парой.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕК0МЕНДА1Щ
1. Повышение мощности буровых лебедок, обусловленное увеличением глубин бурения, требует соответствующего усиления ленточного тормоза, от технических возможностей которого зависят безопасность и скорость спуска, объем которого совпадает с суммарной длиной поднимаемых труб, и при бурении отдельных скважин достигает сотен тысяч метров.
2. За чертой разносторонних доследований, выполненных различными авторами в области повышения эффективных ленточных торне
мозов, оказались работы, дающие однозначные ответы о влиянии контактного давления и скорости скольжения фракционной пары на выбор конструктивных параметров ленточного тормоза и режимов торможения, определяющих безопасность эксплуатации и долговечность ленточного тормоза, что приобретает особую важность в связи с увеличением мощности буровых лебедок.
5,0
4,0
е 2,0
ч \
V
Лебедка
ЛБУ-120СК
Допускаемая
температура
нагрева
Тк = 700°С
400 800 1200 1600 2000, кН Нагрузка на крюке
Рис. 9 . Скорость спуска в зависимости от нагрузки на крюке, ограниченная допускаемой температурой нагрева поверхности трения
4бо §56 1200 16002000
Нагрузка на крике, кН
Рис. Ю . Скорость спуска при различных ограничивающих критериях
О - Р • Ус- , А - К-т -
□ - Тх ^
3. Недостаточное внимание к указанным вопросам при проектировании и эксплуатации ленточных тормозов обусловили уменьшение запасов торможения и рост контактных давлений и скоростей скольжения с увеличением мощности буровых лебедок и в результате этого повышенную опасность и сравнительно низкую долговечность ленточных тормозов, используемых в более мощных лебедках.
4. В результате лабораторных испытаний установлено, что интенсивность износа наиболее распространенной в ленточных тормозах йрикционной пары "ретинакс-сталь" преимущественно зависит от контактного давления, влияние которого в определенной мере снижается с уменьшением скорости скольжения.
5. С учетом результатов испытаний на износ при проектировании ленточных тормозов буровых лебедок следует исходить не из допускаемого контактного давления используемой фрикционной пары, как это принято, а из постоянного критерия, выражающего произведение контактного давления на скорость скольжения, удовлетворение допускаемой величины которого позволяет сохранить долговечность фрикционной пары тормоза независимо от мощности лебедки.
6. При заданном контактном давлении и прочих одинаковых условиях запас торможения повышается при увеличении тормозного момента ленточного тормоза, прямо пропорционального квадрату диаметра тормозных шкивов, либо путем снижения действующего на тормоз крашашего момента, благодаря увеличению кратности оснастки талевой системы.
Второй способ является предпочтительным, так как с увеличением 1фатности оснастки повышается эффективность гидродинамического тормоза и снижается уровень нагрузок, действующих в талевом канате, а также в узлах и деталях подъемной части буровой установки, что благоприятно влияет на их прочность и долговечность.
7. Из рассмотрения различных критериев ( с<мал-£- ^
, ' Ку = ), определяющих режим спуска и
торможения, следует, что предпочтительным является критерий Р- vcz. (Vfi^t,обеспечивающий при определенном ограничении достаточную безопасность торможения и скорости спуска, близкие и ско-роотям подъема, установленным тяговой характеристикой буровой лебедки.
-
Похожие работы
- Интенсификация охлаждения тяжелонагруженных фрикционных узлов
- Методы повышения эффективности тормозов при обеспечении безопасности грузоподъемных машин
- Повышение эксплуатационных свойств фрикционных устройств механических трансмиссий лёгких гусеничных машин с большой удельной мощностью
- Методы и средства рационального проектирования типоразмерных рядов фрикционных пар тормозных устройств повторно-кратковременного режима работы
- Повышение эффективности работы и износостойкости тормозных устройств путем применения биметаллических материалов
-
- Котлы, парогенераторы и камеры сгорания
- Тепловые двигатели
- Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
- Машины и агрегаты металлургического производства
- Технология и машины сварочного производства
- Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы
- Машины и агрегаты нефтяной и газовой промышленности
- Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств
- Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности
- Турбомашины и комбинированные турбоустановки
- Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты
- Плазменные энергетические и технологические установки