Проверочный расчет базовых узлов и деталей лебедки ЛБУ22-670

Страницы работы

Содержание работы

5 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ БАЗОВЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ

1) Сделать проверочный расчет размеров барабана лебедки ЛБУ22-670 и числа рядов навивки каната.

Исходные данные: диаметр бочки барабана Dб=0,5 м; длина  барабана Lб=1,18 м; диаметр каната dк=28 мм; оснастка 5х6.

Диаметр навивки каната (в м) определяем по формуле :

Dpi = Dб + (2zi-1)·dк·α,                                            (4)

где zi — число рядов навивки каната на барабане; α =0,93 — коэффициент сжатия каната.

Диаметр намотки по первому ряду каната (в м):

Dр1 = 0,5 + 0,028 = 0,528.

Диаметр намотки по второму и третьему рядам (в м)

Dp2 = Dр1 + 2·dk·α = 0,528 + 2·0,028·0,93 = 0,554;

Dp3 = Dp1 + 4·dk·α = 0,528 +4·0,032·0,93 = 0,58.

Число витков каната в одном ряду

m=Lб·β/t                                                        (5)

где  β= 0,92÷0,95 — коэффициент    неравномерности    навивки   каната;   t=0,033 м — шаг навивки каната.

Тогда

m = 1,18·0,95/0,033≈34 витков .

Принимая, что в первом ряду находится 10 нерабочих витков каната (mз=10), определяем безопасную длину этого постоянно навитого на барабан каната:

lз=π·Dрл·mз=3,14·0,528·10≈17 м.

Необходимая длина наматываемого на барабан каната (в м) для подъема бурильных труб

L=ε·l·uТС+lз.                                                    (6)

Здесь ε = 1,05÷1,15 — коэффициент, учитывающий пробег крюка при подъеме; l=27 м — длина свечи; uТС = 10 — число рабочих струн оснастки.

L10= 1,05·27·10 +17 = 196 м.

Длина одного ряда каната (в м), навиваемого на барабан:

li=π·Dрi·m.                                                      (7)

Для первого ряда

l1 = 3,14·0, 528·34 = 56 м;

для второго ряда

l2 = 3,14·0,554·34=59 м;

для третьего ряда

13 = L- l1- l2= 196- 56- 59 = 81 м.

Число витков в третьем ряду

mз = lз/(π·Dрз )= 81/(3,14·0,58) = 45 витков.

Из расчета видно, что при длине барабана 1,18 м и числе витков в одном слое 34 для подъема свечей длиной 27 м для работы с навивкой каната в три слоя может быть применена талевая система с кратностью полиспаста uTC = 10, т.е. оснастка 5х6 допускает работу со свечами длиной 27м.

2) Проверить диаметр тормозных шкивов барабана лебедки ЛБУ-1100.

Диаметр тормозных шкивов зависит от диаметра первого ряда навивки каната на барабан и определяется соотношением:

Dш =(1.85÷2.5)Dр1.                                         (8)

Диаметр тормозного шкива Dш = 0,9 м, тогда отношение Dш/Dр1 = 0,9/0,528= 1,705, что допустимо, так как это отношение больше 1,8.

3) Определить усилия натяжения набегающего и сбегающего концов тормозной ленты и проверить давление колодок на барабан.

Исходные данные: максимальная нагрузка на крюке Gk=2,2 MH; диаметр барабана лебедки ЛБУ22-670 Dб=0,5 м; оснастка талевой системы 5x6; диаметр тормозного шкива 0,9 м; ширина тормозной ленты 0,23 м; материал колодок — ретинакс; допустимая удельная нагрузка σmах=0,8, а σmin=0,5 МПа.

Натяжение набегающего на барабан ведущей струны каната при торможении

PВТ=(Gк+GТС)·ηТС·kд/uТС,                                   (9)

где G = 0,l MH — вес подвижной части талевой системы; uТС = 10 -кратность талевой системы; ηТС=0,83 — к, п. д. талевой системы; kд =1,1 - коэффициент динамичности.

PВТ =(2,2+0,1)·0,83·1,1/10=0,21MH.

Момент на барабане

Мб= PВТ·Dбр/2                                                (10)

 (Dбр = Dбр =0,594 м [4 c. 80]—расчетный диаметр  барабана с   навитым   канатом   по третьему слою, при котором момент на барабане будет наибольшим).

Мб = 0,21·0,594·103/2=62,4 кН·м.

Натяжение (в кН) набегающих концов лент (рисунок 3)

                                        

Рисунок 3- Схема распределения усилий на тормозной рукоятке

Sн=k·FТ·еµ·α/ (еµ·α-1),                                              (11)

где k= 1,2 — коэффициент запаса; FТ —окружное тормозное усилие, кН

FT = Mб·2/DT= 62,4·2/0,9= 138,6 кН;

µ— коэффициент трения колодок, примем µ=0,35(для ретинакса ФК-24А)[рик с.290, т.IX.5]; α — угол обхвата тормозного шкива лентой, рад, α=270:360·2·π=4,71; DT =0,9 м— диаметр тормозного шкива.

Sн= 2 ·138,6 · е0,35·4,71/ (е0,35·4,71-1)=210кН.

Натяжение сбегающих концов лент

Sc = Sнµ·α = 210/ е0,35·4,71= 48 кН.

Максимальное давление колодок на тормозной шкив

рмах = Sн /2·B·DT=210/2· (0,23·0,9)= 692 кПа = 0,69 МПа

(В — ширина тормозной ленты, м).

Полученное давление допустимо, так  как  σmin=0,5 МПа <pmаxmax.=0,8 МПа

Минимальное давление колодок на тормозной шкив

рmin= Sс 2/2·B·DT =48/(0,23·0,9)=247 кПа = 0,25 МПа.

Среднее давление колодок на шкив

рср = (рmахmin)/2= (0,69+0,25)/2 = 0,47 МПа

Средняя удельная нагрузка

σcр=(σmахmin)/2=(0,8+0,5)/2 = 0,65 МПа.

Следовательно, рср=0,47 МПа <σср=0,65 МПа, что допустимо.

Похожие материалы

Информация о работе