- •1 Техническая часть проекта
- •1.1 Обзор и анализ отечественных и зарубежных аналогов конструкций проектируемого ленточного тормоза
- •1.1.1Обзор и анализ конструкций буровых лебедок
- •1.1.2Обзор тормозных устройств
- •1.1.3 Колодочные тормоза
- •1.1.4 Ленточные тормоза
- •1.1.5 Ленточные тормоза буровых лебедок
- •1.2 Выбор и обоснование конструкции прототипа
- •1.3 Описание конструкции и принципа работы буровой лебедки выбранной в качестве прототипа
- •1.4 Выбор и обоснование направлениямодернизации ленточного тормоза буровой лебедки мощностью 810 кВт
- •2 Расчетная часть проекта
- •2.1 Расчетное обоснование эксплуатационных нагрузок
- •2.1.1 Необходимый тормозной момент
- •2.2 Проверочные расчеты на прочность отдельных элементов
- •2.2.1 Расчет коленчатого вала на статическую прочность
- •2.2.2 Расчет на выносливость подъемного вала буровой лебедки
- •2.2.3 Расчеты на прочность
- •2.3 Расчет вспомогательного тормоза
- •2.3.1 Расчет системы подачи холодной воды
- •2.3.2 Построение характеристики гидротормоза
- •2.3.3 Построение графика загрузки тормозов
- •Тормоза водой
- •2.4 Специальный раздел
- •2.4.1 Предлагаемое к внедрению изобретение
- •2.4.2 Технология изготовления деталей буровой лебедки
- •Р исунок 2.6 - Втулка
- •2.4.3 Методы измерения и оценки качества поверхности
- •2.4.4Патентный анализ конструкции тормозных устройств
- •3 Охрана труда и техника безопасности
- •3.1 Техника безопасности при бурении скважин
- •3.2 Источники опасности для персонала на буровой
- •3.3 Меры по обеспечению пожарной безопасности на буровой
- •3.4 Освещенность на рабочих местах бурения
- •3.5 Защита от шума и вибрации
- •3.6 Производственная санитария на буровой
- •3.7 Электробезопасность. Молниезащита
- •4 Раздел охрана окружающей среды
- •4.1 Характеристика объекта как источника выбросов
- •4.2 Общие природоохранные требования
- •4.3 Охрана атмосферы от загрязнения
- •4.4 Охрана и рациональное использование водных ресурсов
- •4.5 Охрана от загрязнения недр и поверхности
- •4.6 Охрана и рациональное использование земель
- •4.7 Мероприятия по охране недр в процессе разработки месторождения
- •4.8Радиационная безопасность
- •5 Экономическая частьпроекта
- •5.1 Экономические показатели
- •5.2 Методика определения экономической эффективности
- •5.3 Амортизационные отчисления
- •5.4 Затраты на обслуживание оборудования
- •5.5 Затраты на вспомогательные материалы
- •5.6 Затраты на ремонт
- •5.7 Затраты на инструмент
- •5.8 Амортизация по сопутствующим капитальным вложениям
- •5.9 Эксплуатационные затраты
- •5.10 Приведенные затраты
- •5.11 Расчет производительности новой и базовой лебедки
- •Заключение
- •Список использованной литературы
2.3.1 Расчет системы подачи холодной воды
Расход проточной воды, циркулирующей через тормоз qв , л/с
qв=
,л/с;
(2.28)
где Nт - мощность, поглощаемая тормозом, кВт;
- температура подводимой воды,
= 25оС;
- температура отводимой воды,
= 70 оС;
Nт = Mтг *w = 100* 26,1 = 2610 кВт;
w - угловая скорость, рад/с,
w
=
=
= 26,1 рад/с
qв=
=
= 14,2 л/с;
Диаметр всасывающего патрубка каждого статора, Dу, м
Dу,
=
;
(2.29)
– скорость проточной воды,
= 1…1,5 м/с;
Dу,
=
=
= 0,12м
Число водопадающих отверстий в одном статоре z3;
z3
=
;
(2.30)
– площадь сечения одного отверстия,
м2;
= a · b;
a – ширина отверстия, а = 0,025…0,04 м;
b – длина отверстия, b = 0,05 м;
z3
=
=
= 3,1
Принимаем число отверстий = 3
Диаметр патрубка каждого статора на выкиде, dу, м
dу
=
;
(2.31)
- скорость воды на выкиде,
= 2…3 м/с;
dу
=
=
= 0,067
Принимаем =0,07 м.
2.3.2 Построение характеристики гидротормоза
Построим
характеристику гидротормоза при
различном уровне заполнения гидротормоза
водой (
=100%)
и при различных числах оборотов вала
ротора гидравлического тормоза (n
= 75 об/мин, n
= 100 об/мин, n
= 200 об/мин, n
= 225 об/мин, n
= 300 об/мин).
Для построения характеристики гидротормоза воспользуемся зависимостью, предложенной Тимофеевым В.Е. Момент гидротормозаМтг, Нм, при работе на воде определяется по формуле:
Мтг=
240
*
*
(1-
∆)4
*∆*
n2
, Н*м; (2.32)
- активный радиус ротора гидротормоза,м;
∆ – относительная толщина потока на выходе ротора, зависящая от степени заполнения гидротормоза водой. Данные ∆ при различной степени заполнения гидротормоза водой представлены в таблице 2.2.
– коэффициент, зависящий от отношения наименьшего радиуса ротора гидротормоза R1 к наибольшему (активному) Rа ротора гидротормоза. Значения приведены в таблице 2.3
– коэффициент, учитывающий влияние отношения глубины лопаток в осевом направлении (h) к активному радиусу Rа ротора гидротормоза. Значения - = f (h/ Rа) приведены в таблице 3.4.
Для спуска при нагрузке на крюке QкР из таблицы 2.1 выбираем тип вспомогательного тормоза. Для выбранного типа гидротормоза из той же таблицы определяем, выписываем значения R1 и h.
Определяем отношения R1/Rа и по таблице 2.3 находим значени по отношению h/ Rа по таблице 2.4 находим значение .
Полученные значения наносятся на график и получаем график характеристики гидротормоза при различном заполнении систем гидротормоза водой.(рисунок 2.3).
Таблица 2.2 -Наполнение гидротормоза водой
q, % |
24,5 |
30 |
40 |
50 |
55 |
60 |
70 |
80 |
90 |
92,5 |
100 |
q, часть |
0,245 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
0,925 |
1,00 |
∆ |
0,007 |
0,012 |
0,017 |
0,023 |
0,026 |
0,03 |
0,04 |
0,047 |
0,06 |
0,07 |
0,1 |
Таблица 3.3 -Значение коэффициента
R1/Rа |
0,3 |
0,33 |
0,35 |
0,37 |
0,39 |
0,40 |
0,43 |
0,50 |
|
0,94 |
0,85 |
0,80 |
0,74 |
0,68 |
0,66 |
0,437 |
0,45 |
Таблица 3.4 -Значение коэффициента
h/ Rа |
0,18 |
0,16 |
0,15 |
|
0,544 |
0,50 |
0,466 |
