Ленточный тормоз - Курсовая работа

Тормозные системы буровых лебедок предназначены для создания усилия в ведущей струне, обеспечивающего надежное удерживание в статическом состоянии колонны максимального веса, на который рассчитаны установки; поглощения мощности при спуске колонны на длину одной свечи с наибольшей допустимой скоростью, контролируемой торможением, и остановки в конце спуска; плавной подачи бурильной колонны по мере углубления скважины при бурении за счет регулирования тормозного момента. При спуске бурильной колонны развивается большая мощность, и поглощение ее механическими тормозами ограничивается предельно допустимыми температурами, возникающими на поверхностях трения, и возможностью отвода выделяемой теплоты этими тормозами.Тормозные шкивы монтируют непосредственно на барабане лебедки, что диктуется требованиями техники безопасности работ при бурении, кроме того, это уменьшает вращающиеся массы промежуточных элементов, что делается с целью улучшения динамических качеств лебедки. В буровых лебедках можно использовать как гидравлические, так и электродинамические вспомогательные тормоза, регулирующие скорость спуска. Следует, однако, учитывать, что главные тормоза рассчитывают на торможение крюка, движущегося со скоростью 1 - 3 м/с и поглощающего при спуске мощность до 10000 КВТ, в то время как при подаче бурильной колонны скорости спуска ничтожны (до 0,03 м/с), а мощность соответственно 5 - 30 КВТ. Естественно, что один и тот же механизм тормоза не может полностью удовлетворить всем требованиям в столь широком диапазоне мощностей, так как коэффициенты трения при низких скоростях нестабильны; поэтому для бурения в тяжелых условиях целесообразно проектировать лебедки с устройствами, способными осуществлять тонкое регулирование скорости спуска и подачи при проходке.Тормозные ленты соединены одним концом с балансиром, который служит для равномерного распределения тормозного усилия между обеими лентами; другим - коленчатым валом. Рисунок 1а - Тормоз лебедки, тормозной рычаг которого смонтирован на коленчатом валу Неподвижные концы лент закреплены на балансире, а подвижные, прикрепленные к шейкам коленчатого вала, при повороте его перемещаются, охватывают шкивы и прижимают к ним ленту с колодками, осуществляя тем самым торможение. Управление тормозом производят тормозными рычагами, связанными с подвижными концами лент системой рычагов и коленчатым валом. На рисунке 1в показаны схемы тормозов также с дистанционным расположением тормозного рычага и креплением концов лент к коленчатому валу и балансиру через башмаки, которые служат для увеличения угла охвата шкивов лентами.Тормозные рычаги необходимо снабжать запирающимися устройствами, позволяющими бурильщику оставлять тормоз надежно заторможенным, исключающим проскальзывание барабана и самопроизвольное опускание бурильной колонны. Тормозной шкив, который изображен на рисунке 4, представляет собой стальной литой цилиндрический обод шириной 0,15 - 0,3 м и диаметром до 1,6 м с одной или двумя ребордами, при помощи которых он крепиться к диску барабана лебедки. Рисунок 3 - Конструкция ленточно - колодочного тормоза а - с ребрами жесткости, увеличивающими поверхность теплоотдачи; б - с запрессованным алюминиевым ребристым барабаном; в, г - с камерой для водяного охлаждения; д, е - без устройства для отвода теплоты; 1 - шкив; 2 - реборда барабана лебедки; 3 - охладитель кольцевой; 4 - кожух камеры кольцевого охлаждения; DT - диаметр шкива тормоза Конструкции с ребрами для воздушного охлаждения, отлитыми за одно целое со шкивом, которые изображены на рисунке 4а, можно проектировать для условий эксплуатации на Севере. Ленту тормоза выполняют из стальной полосы шириной, равной ширине колодок, толщиной 3 - 4 мм, облицованной с внутренней части тормозными колодками из фрикционного материала, колодки крепят к ленте болтами с потайными головками или стальными лепестками арматуры колодки.981572 08.07.1980 15.12.1982 [5] Известен ленточный тормоз для имитации нагрузки механизма, содержащий жестко установленный на валу последнего тормозной барабан, охватывающую его гибкую ленту, ветви которой связаны с натяжным устройством, имеющим одну неподвижную опору, расположенную между ветвями. Однако в этом тормозе ввиду того, что барабан жестко устанавливается на валу испытываемого механизма, необходимо последний устанавливать в пространстве. Известен ленточный тормоз, содержащий барабан, охватываемый тормозной лентой один конец которой закреплен на неподвижной опоре, а второй соединен с приводным механизмом, затягивающим ленту и удерживающим барабан в неподвижном состоянии. Цель достигается тем, что ленточный тормоз снабжен рамой с двумя опорами качения, установленными с ее внутренней стороны и взаимодействующими с ободом барабана, причем опора натяжного устройства установлена на раме с ее внешней стороны. Указанная цель достигается тем, что ленточный тормоз, содержащий барабан, охватываемый тормозной лентой, связанной с натяжным устройством, снабжен обоймой и дополнительным барабаном с накладками для п

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Общие сведения

1.2 Кинематические схемы ленточного тормоза

1.3 Элементы ленточного тормоза

2. Патентное исследование

3. Расчетная часть

3.1 Расчет главного тормоза. Усилия, действующие при торможении

3.2 Расчет колодочно - ленточного тормоза

3.3 Силы, действующие в рычажном механизме тормоза

3.4 Тепловой расчет главного тормоза

3.5 Проверочный расчет тормозной ленты

3.6 Расчет тормозного момента ленточного тормоза с применением ЭВМ

Общие выводы

Библиографический список

Тормозные системы буровых лебедок предназначены для создания усилия в ведущей струне, обеспечивающего надежное удерживание в статическом состоянии колонны максимального веса, на который рассчитаны установки; поглощения мощности при спуске колонны на длину одной свечи с наибольшей допустимой скоростью, контролируемой торможением, и остановки в конце спуска; плавной подачи бурильной колонны по мере углубления скважины при бурении за счет регулирования тормозного момента.

При спуске бурильной колонны развивается большая мощность, и поглощение ее механическими тормозами ограничивается предельно допустимыми температурами, возникающими на поверхностях трения, и возможностью отвода выделяемой теплоты этими тормозами. Предельная температура поверхностей трения обычно ограничивается 500 С. При более высоких температурах резко ухудшаются фрикционные качества тормозных колодок и прочность поверхности шкива. Спуск тяжелых колонн с большой скоростью и резким торможением приводит к тому, что местная температура на поверхностях трения достигает 1000 С и более.

Для выполнения всех требуемых операций в буровых лебедках необходимо предусматривать два вида тормозов: главный тормоз (останова), вспомогательный тормоз, регулирующий скорость спуска и поглощающий часть выделяющейся при этом энергии, и специальный механизм для регулирования скорости подачи долота при бурении. [1]