автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Трансмиссии буровых насосных агрегатов и их совершенствование

РГ6 од

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ

1 Я АПР '¡£55смскоя федерации (Россию

УРАЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ им. К Е ВАХРУШЕВА

ТРАНСМИССИИ БУРОВЫХ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ И ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

05. 05.06 "Горные машины"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

ФШШМОНОВ ПАВЕЛ ВИКТОРОВИЧ

УДК 622.242.6-235

Екатеринбург - 1993

Работа выполнена в Уральском ордена Трудового Красного Знамени горном институте им. а В. Вахрушева

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор К А. Носырев Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Д Т. Анкудинов кандидат технических наук, доцент К.II Порожский

Ведущая организация - Акционерное общество " Машиностроительный завод им. Воровского"

Защита состоится 1993 р. в час. мин

на заседании специализированного совета Д 063. 03. 01 в Уральском горном институте им. К Е Вахрушева, Екатеринбург, 620219, ГСЛ-126, ул. Куйбышева,30

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского горного института

Автореферат разослан ¡МОрЩ 1993 г.

Ученый секретарь

специализированного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Буровые установки как один из видов горных катил, применяют для решения специфических задач горной и ряда других отраслей промышленности в различных гео-лого-техннческих условиях.

Усдоляяюшлеся условия бурения - увеличение глубин скважин, повышение пластовых давлений, разведка и освоение новых труднодоступных месторождений обусловливают применение более совершенного оборудования и технологии бурения, рост единичной мощности агрегатов буровых установок. Это привело к созданию буровой техники со следующими показателями : допускаемая нагрузка на крюке 4000-5000 кН, глубина бурения 6500-15000 ы, мощность привода-буровой установки 3000-4000 кВт, мощность буровых насосов 950-1250 кВт, давление буровых насосов 32-40 МПа.

Буровой насос с приводом - буровой насосный агрегат (БНА) является одним из важнейших агрегатов буровой- установки и основным потребителем энергии (70-80 X). Его надежная работа в решающей степени определяет эффективность процесса бурения и способствует безаварийной и долговечной работе отдельных узлов, бурового оборудования и сохранении ствола скважины."- Буровые насосы производства Уралмашзавода имеют приводную мощность 600-1250 кВт. Потери при передаче таких мощностей в случае нерационального выбора параметров трансмиссии могут достигать 8-10 X и их уменьшение является актуальной задачей. Для передачи мощности на трансмиссионный вал буровых насосов используют в основном клиноремешше трансмиссии.

Повышение мощностей приводимого бурового оборудования, требования по увеличению надежности, снишшю металлоемкости и габаритных размеров, особенно для морских буровых установок, уменьшению потерь выдвигают задачу создания более совершенных передач буровых установок, удовлетворяющих этим условием.

Наиболее перспективным направлением в решении этой задачи является использование в приводе буровых насосов новых прогрессивных конструкций трансмиссий с узкими клиновыми ремнями (УКР).

Применение трансмиссий с УКР вместо трансмиссий с ремнями нормальных сечений (НИР) в приводе буровых насосов, наметившееся за рубежом, позволило уменьшить габариты и вес передач и повысить их эффективность.

В отечественных буровых насосных агрегатах трансмиссии с УКР не применялись. Дня их внедрения необходим сравнительный анализ работоспособности передач с УКР и НКР применительно к приводу буровых насосов с учетом его специфики.

Специфическими чертами клиноременных передач (ИРП) буровых насосных агрегатов, отличающими их от общепромышленных передач, являются :

- большие передаваемые мощности (600-1250 кВт);

- большие натяжения ремней (2-5 кН);

- относительно большое количество ремней в передаче (16-24 шт.);

- динамический характер нагрузок

Следует отметить, что такие ыоыцости цепи отечественного изготовления передавать не могут. Применение НКР приводит к неоправданно большим габаритам передач.

Таким образом, совершенствование трансмиссий БИЛ на основе использования передач с УКР является актуальным и перспективным направлением горного маииностроения. •

Дедь работы : исследование основных характеристик трансмиссий БНА с узкими клиновши ремнями для определения возможности их применения в приводе буровых насосов и получение объективной информации для их правильного проектирования и эксплуатации.

Идея работы : уменьшение веса и габаритов, а такж> повышение эффективности клиноременных трансмиссий БНЛ за счет использования передач с ремнями узгаго сечения вместо передач с ремнями нормального сечения.

Научная новизна работы. Впервые проведены теоретические и экспериментальные исследования характеристик тяжелонагружениых КРП (скольжения, КПД, передаваемой мощности, долговечности) и установлены их зависимости от ¡инструктивных и эксплуатационных параметров при нагрузках, соответствующих работе в буровых установках и в более щроком их диапазоне.

Установлены закономерности изменения скольжения и КПД передач с увеличением числа ремней.

Впервые определены тяговые характеристики КРП привода бу-

рового насоса УНБТ-950 и оценен запас ее тяговой способности.

Впервые получены уравнения выносливости ремней больших сечений в вероятностном аспекте.

Определена возможность и эффективность использования передач с узкими клиновыми ремнями в приводе буровых насосов.

Представлена методика расчета КРП буровых установок, усовершенствованная на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований. Расчет по методике проводится по экспериментальным уравнениям выносливости ремней с учетом их упругих свойств. Методика реализована программой расчета на ЭВМ и позволяет оперативно проводить многовариантный расчет КРП. Методика также позволяет оценить тяговую способность проектируемых передач.

Разработана методика определения остаточного ресурса многоручьевых клиноременных передач, учитывающая специфику привода буровых насосов; показана путем апробации возможность ее практического применения.

Достоверность результатов обеспечивается :

- корректным использованием математического аппарата и апробированных научных методов исследования ;

- применением современных методов экспериментальных исследований и регистрирующей аппаратуры ;

- проверкой полученных результатов на реальных объектах.

Научное значение работы состоит в установлении зависимостей основных характеристик работоспособности клиноременных передач от их конструктивных и эксплуатационных параметров, заключающихся в том, что получены аналитические выражения и графические зависимости передаваемой мощности от диаметра шкивов, скорости, натяжения и количества ремней, КЩ - от натяжения и количества ремней, долговечности - от напряжений в ремне.

Практиче.кое значение работы состоит :

- в разработке и реализации методов и средств исследования характеристик КРП, создающих нагрузки, адекватный реальь~ш ;

- в разработке методики расчета клиноременных передач буровых . установок и методики оценки остаточного ресурса многоручьевых клиноременных передач ;

- в определении возможности и эффективности использования передач с узкими клиновыми ремнями в приводе тяжелых буровых

насосов, что позволит осуществить перевод всех клиноременных трансмиссий БНА на новый тип приводных ремней.

Реализация результатов работы. Результаты исследования внедрены в НИИтяжмаш Уралмашзавода при разработке методики расчета клиноременных передач буровых установок , при проектировании бурового насосного агрегата буровой установки ППБУ-6500/300 "Север" и практически реализованы в конструкции клиноременной передачи привода буровых насосав УКБТ-950 буровой установка! БУ 6500 ЭУМ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсувдены на научно-технических конференциях молодых специалистов "Проблемы качества и совершенствования оборудования тяжелого, энергетического, транспортного и химического машиностроения" (Свердловск,1988) и "Проблемы качества и совершенствования тяжелого машиностроения" (Свердловск,1990); на секции нефтебуровых установок научно-технического совета НИИтяжмаш Ураяыаизавода (Свердловск,1988-1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов, изложенных на 213 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков, 22 таблицы, список использованнной литературы из 96 наименований и 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В области совершенствования трансмиссий буровых насосных агрегатов известны теоретические и экспериментальные исследования Вишнякова В. А., Севанского Ф. Е , Тимофеева Е Е., Шенгу-ра Е В., Андерсона Л. Г., Уорли У. С. и других отечественных и зарубежных авторов.

• Анализ проведенных исследований показал, что наиболее перспективным направлением совершенствования трансмиссий БНА является использование передач новой конструкции - с ремнями узкого сечения вместо применяемых передач с ремнями нормального сечения. Это позволяет уменьшить массу и габариты передач, повысить их эффективность.

На основании проведенного анализа определена цель работы : исследование основных характеристик трансмиссий БНА с узкими

клиновыми ремнями для определения возможности их применения в .приводе буровых насосов, получение объективной информации и разработка инженерных методик для их правильного проектирования и • эксплуатации.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе сформулированы следующие задачи :

- теоретически и экспериментально исследовать тяговую способность и КГЩ передач с УКР и НКР и установить их зависимость от основных конструктивных и эксплуатационных параметров передач,

- исследовать долговечность передач с УКР в сравнении с НКР с учетом рассеивания параметров нагружения и конструкции ремней; предложить уравнения для определения выносливости ремней,

- разработать методы и средства исследования характеристик передач с УКР и НКР с учетом специфики их эксплуатации в буровых установках,

- усовершенствовать методику расчета клиноременных передач применительно к приводу буровых насосов,

- исследовать динамические характеристики передач привода буровых насосов с УКР и НКР,

- оценить эффективность внедрения узких клиновых ремней в приводе буровых установок,

- разработать инженерные методики проектирования клиноременных передач и оценки их ресурса.

Исследование и установление основных характеристик многоручьевых передач (глава 2).

Проведен анализ неравномерности распределения начального натяжения и полезной нагрузки между ремнями многоручьевых клиноременных передач (МКП) вследствие отклонения параметров ремней и шкивов применительно к трансмиссиям БНА.

Установлено, что суммарная неравномерность распределения начального натяжения в передачах с УКР в 3-4 раза меньше, а тягового усилия - в 2,5 раза меньше, чем в передачах с НКР. Неравномерность распределения напряжений в ремнях передач с УКР в 2 раза меньше, чем у передач с НКР, а обший уровень напряжений - в 1,13 раза меньше. В результате передачи с УКР имеют лучшую, по сравнению с передачами с НКР , тяговую способность и бо'льшую долговечность.

Неравномерность нагружения ремней МКП приводит к тому.

что реши выходят из строя неодновременно. При этом передачи привода буровых насосов сохраняют способность эффективно передавать необходимую мощность и зачастую эксплуатируются с меньшим, чем первоначальное, количеством ремней в течение длительного времени.

Ресурс передачи в этом случае меньше, чем при полном комплекте ремней. Дня определения его величины в работе предложена методика определения остаточного ресурса МКП на основе данных о наработке отдельных ремней.

Штодика основана на линейной теории суммирования усталостных повреждений Пальмгрена - Майера, справедливой для--ре-менных передач.

При отказе 1-го по счету ремня состояние КРП описывается системой уравнений

Га<31 = 61

и

<

или

(1)

Тем =

ъьоо- V- п

где 6" - среднее напряжение в ремнях, й - остаточный ресурс передачи, ¿С - избыточное напряжение в наиболее нагруженном ремне,

- остаточный ресурс в циклах нагружения и часах работы соответственно, £ - порядковый номер отказавшего ремня (номер

ступени нагружения), ^ - коэффициент, учитывающий долю полезного

напряжения в максимальном, К - начальное количество ремней в комплекте, Ч7 - коэффициент тяги, ¿( У - длина и скорость ремня,

- 7 -

П - количество шкивов передачи.

Предложенная методика может применяться и к другим многоручьевым КРП, условия работы которых удовлетворяют сделанным выше допущениям.

Изменение конструкция к параметров передач привода буровых насосов при использовании ремней узкого сечения вместо ремней нормального сечения, и в первую очередь уменьшение массы шкивов и меньшая величина модуля упругости ремней при растяжении узких ремней изменят динамические характеристики БНА.

В работе проведен сравнительный анализ динамических характеристик передач с УКР и НКР привода буровых насосов с учетом определенной экспериментальным путем жесткости ремней.

Исследования проведены метода.1,и прикладной теории колебаний с применением аналоговых вычислительных машин (АВМ). ■

Динамическая модель БНА представлена в виде трехмассовой крутильной системы с параметрами, приведенным! к валу двигателя, в которой упруго-диссилативныг свойства соединений представлены по схеме упруго-Еязкого тела.

Функция момента сопротивления определена из выражения для относительных крутящих моментов трехпоршневого насоса одностороннего действия

f(i) • { [ju<(i)*fi,a* T/*)*ju{i**T[3) ], (2) где /'■< - относительный крутящий момент от одного цилиндра

В результате моделирования на АВМ установлено, что коэффициенты перегрузки для приводной части трехпоршневых буровых насосов с электроприводом л клиновыми ремнями сечения "УВ" при диаметре ведущего шкива 350-550 мм в среднем составляют 1,2-1,4 , а для передач с ремнями сечения "Е" - 1,4-1,6. Для передач с количеством ремней 12-20 и для зсех диаметров ведущего шкива коэффициент перегрузки для передач с ремнями сечения "Е" больше, чем для передач с ремнями "УВ" соответственно на 0-24

Таким образом, несмотря на уменьшение массы шкивов передача с УКР имеет лучшие динамические показатели, чем передача с НКР. Это объясняется более рациональным распределением динамических составляющих по элементам привода БНА с ремнями узга-го сечения.

Экспериментальные исследования передач с клиновыми ремнями узкого и нормального сечения (глава 3).

Впервые проведены экспериментальные исследования характеристик тяжелонагруженных многоручьевых передач, в том числе привода буровых насосов на специальных стендах (рис.1).

Исследованы остаточное удлинение и модуль упругости ремней при растяжении и их изменение в процессе работы ремней; скольжение, РОД и долговечность одно- и многоручьевых передач; зависимость тяговой способности передачи от диаметра и частоты вращения шкивов, скорости, натяжения и количества ремней, а также способа создания натяжения.

Установлено, что в первые 50 час работы передачи стабилизируются длина ремней и величина их модуля упругости при растяжении. Средняя величина остаточного удлинения НКР сечения "Е" составляет 1,5 УКР сечения "УВ" - 1,6 % при коэффициенте вариации 0;12 и 0,18 соответственно. Величина модуля упругости обкатанных ремней при растяжении составляет : НКР - 750 ■ М1а, УКР - 440 МПа, при величине среднего квадратичного отклонения 60 МПа и 50 МПа соответственно.

В результате исследований скольжения передач с фиксированными валами и с автоматическим поддержанием натяжения установлено, что при скольжении до 1,5 % и натяжении ремня 2-5 кН скольжение этих передач практически совпадает, что позволяет, в указанных пределах, использовать результаты испытаний передач с автоматическим поддержанием натяжения для оценки тяговой способности передач с фиксированными Балами. В дальнейшем исследовались передачи с автоматическим поддержанием натяжения.

Характерные кривые скольжения одноручьевых передач представлены на рис. 2.

Исследование скольжения проведено при различных сочетаниях параметров нагружения. На основе этих результатов определены зависимости передаваемой мощности от натяжения ремней, получены аппроксимирующее их уравнения.

Анализ тяговой способности МКП проведен по величине средней моидости; передаваемой ремнем в комплекте при скольжении 1 % - №с. Установлено, что величина средней мощности, передаваемой ремнем в комплекте при определенной величине скольжения, с увеличением количества ремней уменьиается, относительно стаби-

О I I 1 С!

Рис. 1 Схема стенда для испытаний КРП буровых установок : 1 - КРП, 2 - натяжное устройство, 3,4 - генераторы, 5 - ДПТ, 6 - асинхронный эл. двигатель, 7 - тахометр, 8 - тензорезисторы, 9 - усилитель, 10 - осциллограф, И - культ управления

1' у У

/ / / У у

/ 1 Л

>

20 'Ю 60 80 т ко МкВт а)

■

• л / / ! , у

/ ¿л

> ,-Л и

5)

Рис.2 Завиетюсть скольжения 4 от передаваемой мощности Н

' г

диаметр пкквоб 500 мм, частота вращения 1100 мин , натяжение ремня : 1 - 1,6 кН; 2 - 3,4 кН; 3 - 4,4 кН;

4 - 5 кН; 5 - 5,6 кН а - УКР сечения "УВ", б - НКР сечения "Е"

лизируясь при числе ремней 4-5,и может определяться по зависимости ЛЬМчЛ/ , где М- мощность, передаваемая передачей с одним ремнем, ьН- потери мощности многоручьевой передачи.

Зависимость потерь мощности д// от натяжения ремней 2&> при шкивах диаметром 500 мм описывается следующими выражениями: для передач с УКР -{>11-2.+2Р0 ; для передач с НКР

Установлены зависимости мощности Ик от скорости и натяжения ремней и диаметра икивов. Увеличение этих параметров повышает тяговую способность передач. Зависимости имеют нелинейный характер и аппроксимированы эмпирическими уравнениям;* степенной регрессии.

Уравнения зависимости моаросги Ык от скорости ремней V при диаметре шкивов 500 мм и от диаметра ведомого икива с!г при скорости ремней 29,3 м/с, натяжение ремня - 4 кН, для передач с ремнями узкого и нормального сечения имеют вид, соответственно

Нк*5,Ъ8-Ч0*, (3)

N к'5,55-]/"'*' ; (4)

Мк^М^г (5)

Нх-5,5-(1Г- (6)

Определено, что ЯРП привода бурового насоса УНВТ-950 обладает большим запасом тяговой способности. Так, при передаче мопщосги Нк- 50 кВт при среднем натяжении ремня 4 кН скольжение составляет всего 0,3-0,5 %. Экстраполяцией результатов опреде-' лены значения мощности Мк при скольжении 1 7~ Они равны примерно 100 кВт.

Полученные результаты позволяют оценивать тяговую способность клиноременных передач на стадии их проектирования.

В результате исследования КПД клиноременных передач установлены зависимости КПД передач с 1-8 ремнями от коэффициента тяги, зависимости максимального КПД от количества ремней и определен КВД клиноремендай передачи привода Сурового насоса УНБТ-950. С увеличением количества ремней в передаче ее КПД нелинейно снижается, относительно стабилизируясь при количестве ремней 7-8 , и составляет для передач с НКР сечения "Е" 0,92-0,94 , для передач с УКР сечения "УВ" 0*94-0,96. КВД передачи привода бурового насоса при оптимальном коэффициенте тяги составляет 0,94.

- 12 -

В результате исследования долговечности КРП установлено, что при равных, натяжениях ремней, одинаковых ширине шкивов и передаваемой комплектом мощности долговечность ремней сечения "УВ" больше, чем у ремней сечения "Е" в 4-6 раз, а при равных напряжениях, передаваемой мощности и количестве ремней - в 2-4 раза

По экспериментальным данным определены уравнения выносливости ремней. Аппроксимация проведена методами корреляционного анализа по стандартным программам уравнениями степенной и логарифмической регрессий. Именно такие уравнения используют для описания выносливости ремней.

Подученные уравнения выносливости имеют вид : для узких ремней сечения "УВ":

» ' с 7)

и <5**12,3-3,3^2 ; (8)

для ремней нормального сечения "Е":

г- (64570-/, (в)'

И 0*= £3,6-6,4 ; (10)

Коэффициенты корреляции равны : для ремней сечения "УВ" -0,98 , для ремней сечения "Е" - 0,8.

Полученные результаты также позволяют определять долговечность передач с заданной доверительной вероятностью.

Апробация методики расчета остаточного ресурса МКЛ показала ее удовлетворительную работоспособность - разница расчетного и фактического ресурса комплекта ремней составила менее 10 Г..

Совершенствование клиноременных передач буровых установок. Внедрение (глава 4).

Полученные в работе результаты позволили внести ряд существенных дополнений и изменений в существующую методику расчета КРП и разработать на ее основе методику расчет". КРП буровых установок.

Основные отличия представленной методики от существующих методик следующие :

- определение величины допустимой мощности, передаваемой ремнем по экспериментальным уравнениям выносливости ремней ;

- определение фактической долговечности передач с заданной доверительной вероятностью ;

- использование при расчете экспериментально определенных значений модуля упругости ремней при растяжении ;

- возможность оценга тяговой способности передач на стадии проектирования.

Представленная методика расчета КРП буровых установок реализована программой расчета "BELT" на ПЭВМ, составленной на языке ФОРТРАН. Программа "BELT" позволяет проводить многовариантный расчет КРП, работать в диалоговом режиме, варьировать величинами основных параметров, определяющих конструкцию передачи.

В результате анализа влияния основных параметров передач на их массо-габаритные характеристик и нагрузки на валах установлено, что передачи привода буровых насосов с НКР сечения "Е" имеют минимальные массу и нагрузки на валах при величине диаметра ведущего шкива 500-650 мм. и частоте его вращения 800-1200 мин? В передачах с УКР масса шсивов и изгибающие моменты ла валах пропорциональны величине диаметра ведущего гаси-ва и обратно пропорциональны его частоте вращения.

Оценка эффективности использования передач с узким! клиновыми ремнями в приводе БНА показала, что характеристики передач с УКР меньше, чем с НКР : масса - в 1,8 раза, изгибающий момент - в 3,2 раза, количество ремней - в 1,7 раза!

Результаты исследований реализованы в конструкции гслшго-ременной передачи привода буровых- насосов УНВТ-950 буровой " установки БУ 6500 ЗУМ.

' ' ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной задачи совершенствования .трансмиссий БНА, заключающееся в установлении возможности и определении эффективности применения передач с узкими клиновыми ремнями вместо передач с ремнями нормальных сечений.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем :

1. Проведено широкое теоретическое и экспериментальное исследование харшстеристик работоспособности клиноременных пе-

редач с ремнями узкого и нормального сечений при нагрузках, соответствующих режиму работы в буровых установках и в более широком диапазоне : натяжение отдельного ремня - до 5 кН, передаваемая ремнем мощность - до 140 кВт, скорость ремня - до 39 м/с, диаметры шкивов : ведущего - до 630 ш, ведомого - до 1000 мм.

2. Определено скольжение и КПД одно- и многоручьевых КРП при автоматическом поддержании натяжения и при фиксированных валах. Установлены зависимости тяговой способности КРП от диаметра и частоты вращения шкивов, скорости, натяжения и коли-•честБЗ ремней. Получены аппроксимирующие их уравнения. Определены уравнения выносливости ремней сечений "Е" и "УВ" в вероятностном аспекте. При рабочих нагрузках привода буровых насосоЕ усталостная прочность УКР на порядок выше, чем у НКР.

3. Впервые определено скольжение и КПД КРП привода бурового насоса УНВТ-950 с НКР сечения "Е". При номинальной передаваемой мощности скольжение составляет 0,6 %, а КПД - 0,94 .

4. Аналитически установлено, что наибольшее влияние на неравномерность распределения начального натяжения и тягового усилия по ремням многоручьевых передач оказызакя : в передачах ' с НКР - величина перекоса осей вращения.шкивов, разница длин ремней в комплекте и отклонение расчетной ширины ремней комплекта ; в передачах с УКР - разброс величины модуля упругости при растяжении и отклонение расчетной ширины ремней комплекта Суммарная неравномерность распределения нагрузок б передачах с УКР в 2,5-4 раза меньше, чем в передачах с НКР. Это обеспечивает лучшую тяговую способность и большую долговечность передач с УКР.

5. Коэффициенты перегрузки приводной части трехпоршневых буровых насосов с электроприводом и передачами с ремнями нормального сечения "Е" больше , чем с ремнями узкого сечения "УВ" при количестве ремней 12-20 шт. от 0 до 24 X. .

6. Представлена методика расчета КРП буровых установок, усовершенствованная на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований. Расчет по методике проводится по экспериментальным уравнениям выносливости ремней с учетом их упругих свойсте.

7. Разработана методика определения остаточного ресурса многоручьевых кланоремэнных передач, учитывающая специфику

привода буровых насосов; показана, путем апробации, возможность ее практического применения.

8. В результате проведенных исследований определена возможность применения передач с УКР в приводе буровых насосов. Это позволит осуществить перевод всех трансмиссий буровых насосных агрегатов на новый тип приводных ремней, что даст следующий эффект :

- в 1,5-1,7 раза уменьшится ширина приводных шкивов ;

- примерно на ЬО % уменьшится их металлоемкость, что составит около 800 кг на один насос ;

- в 1,8-3,0 раза уменьшится изгибающий момент и нагрузки на трансмиссионном валу насоса за счет уменьшения веса шкивов, натяжения ремней и плеча их приложения ;

- увеличится ЩЦ передачи за счет ее прогрессивной конструкции ;

- увеличится долговечность подшипников, возмо.чшо применение подшипников меньших типоразмеров ;

- возможно использование быстроходных двигателей и безредук-торного привода ;

- уменьшится масса отдельного ремня и комплекта ремней, что улучиит условия труда обслуживающего персонала при установке и смене ремней.

9. Полученные результаты внедрены в ШИтяжмаш Уралмаиза-вода при разработке методики расчета клиноремениых передач буровых насосов , при проектировании бурового насосного агрегата буровой установки ППБУ-6500 "Север" и реализованы в конструкции ¡шшоременной передач;! с узкими ремнями сечения "УВ" привода бурового насоса УНБТ-950 буровой установки БУ 6500 ЭУМ. Масса этой передачи (с учетом уменьшения веса шкивов, кожухов и ремней) на 1110 кг (32 Z) меньше, чем аналогичной передачи с НКР. При атом занимаемая БНА площадь уменьшается на два квадратных метра. В расчете на одну буровую установку (3 ЕНА) снижение массы составляет 3330 кг, а занимаемой площади - шесть квадратных метров. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования на программу выпуска Уралмашзаводом буровых насосов УНБГ-950 составляет 1,25 млк. руб. в ценах 1992 г.

- 16 -

Основные положения диссертации опубликованы в работах :

1. Филимонов IL Е Исследование скольжения и КПД клиноременных передач буровых установок с различными типами приводных ремней // Проблемы качества и совершенствования оборудования тяжелого, энергетического, транспортного и химического машиностроения : Тез. докл. XIИ обл. науч. -техн. конф. мол.

спец. - Свердловск, 19S8. - С.111.

2. Пути совершенствования клиноременных передач буровых установок / Вишняков Е А., Кдеванский Ф. Е , Филимонов Д В. , Кузнецов Е А., Быкова Т. А., Змичеревская Т. R // Надежность крупных машин : Сб. науч. тр. / НШтяжмаш. - Свердловск, 1988.

- С. 135-152.

3. упругие характеристики клиноременных передач буровых установок / Филимонов П. Е , Вишняков В. А. , Тимофеев Е В., Финн-Шимчеико О. Е // НШтяжмаш ГО"Уралмаш" - Свердловск, 1988. - 9с. '- Деп. в ЦНШТЭКтяжмаш, M 375-ТМ89.

4. Филимонов IL Е Экспериментальные исследования тяговых характеристик клиноременных передач буровых установок / НШ'тяж-ыаш ПО"Ураямаши - Свердловск, 1988. - 14с. - Деп. в ЩШГЭИтя*;-маш, N 615-тмЭО.

5. Тяговые характеристики'клиноременных передач привода буровых насосов / Филимонов П. К , Вишняков Е А. , -Окулов И. Е , Финн-Шимченко О. Е // Проектирование и испытание буровых установок Уралмашзавода : Сб. науч. тр. / НШтяжмаш. - Свердловск, 1990. - С. 92-101.

6. Филимонов IE 0 методике расчета клиноременных передач буровых установок // Проектирование и испытание буровых установок Уралмашзавода : Сб. науч. тр. / НИИтяжмаш. - Свердловск, 1990. - С. 113-119.

7. ^лимонов ILE Определение остаточного ресурса клиноременных передач оуровых установок // Проектирование и испытание буровых установок Уралмашзавода : Сб. науч. тр. / НИИтяжмаа

- Свердловск, 1990. - С. 120-124.

8. Филимонов ILE Потери мощности в клигэременных передачах буровых установок // Проблемы качества и совершенствования тяжелого машиностроения ; Tea. докл. XIV обл. науч. -техн. конф. мол. спец. - Свердловск, 19S0. - С. 19.