11.6. Подъемная характеристика
Подъемной характеристикой лебедки называют зависимость скорости подъема от нагрузки на крюке, выраженную в графической либо табличной форме. Подъемная характеристика рассчитывается в результате совместного рассмотрения конструктивно-кинематических параметров лебедки и механической характеристики используемых двигателей.
Буровые лебедки с приводом от дизелей и электродвигателей переменного тока имеют ступенчатую подъемную характеристику (рис. 11.12, а), расчет которой проводится по номинальным мощности и частоте вращения используемых двигателей:
скорость подъема крюка на i-й передаче:
(11.12)
предельная нагрузка (кН) на крюке на i-й передаче:
(11.13)
где
— номинальная мощность двигателя, кВт;
— к.п.д. трансмиссии от двигателя до
подъемного вала на i-й
передаче;
— к.п.д. талевого механизма;
— вес подвижных частей талевого
механизма.
Лебедки с дизель-гидравлическим приводом имеют непрерывно-ступенчатую тяговую характеристику (рис. 11.12, б). В этом случае скорости подъема и предельные нагрузки на крюке рассчитываются по мощности и
Рис. 11.12. Тяговая характеристика лебедки:
а - ступенчатая, привод от дизелей и электродвигателей переменного тока; б — непрерывно-ступенчатая, привод от дизель-гидравлического силового агрегата
соответствующей ей частоте вращения выходного вала гидротрансформатора, значения которых определяются из совместной характеристики дизеля и гидротрансформатора.
Лебедки с приводом от двигателей постоянного тока имеют бесступенчатую подъемную характеристику. Скорости подъема и нагрузки на крюке в этом случае рассчитываются из условия постоянства используемой мощности двигателя:
(11.14)
На производительность и безотказность лебедок с приводом от дизелей и электродвигателей переменного тока существенно влияет своевременное переключение передач. Распространенное на практике стремление сократить продолжительность спуско-подъемных операций за счет форсирования скоростей подъема приводит к снижению долговечности и повышению расхода сменных узлов и деталей лебедки и ее привода. Вынужденные простои вследствие преждевременных отказов часто значительно превышают экономию времени, полученную за счет подъема на чрезмерно высоких скоростях подъема.
При запоздалом переходе на «быструю» скорость мощность буровой лебедки недоиспользуется, а продолжительность подъема бурильной колонны возрастает. Поэтому в целях предотвращения перегрузки лебедки и обеспечения минимальной продолжительности подъема необходимо переключать скорости подъема в строгом соответствии с подъемной характеристикой лебедки.