Расчет буровой лебедки - Курсовая работа

Лебедка применяется для подтаскивания, и подъема труб, грунтоносок и других грузов, а также при монтаже буровых вышек и оборудования на них. Лебедки монтируют на уровне пола буровой или под полом. При установке под полом буровой значительно уменьшаются высота и масса блочного основания, существенно снижается трудоемкость ее монтажа и демонтажа, что имеет немаловажное значение для сокращения сроков строительства буровых. Лебедки кинематически связаны с коробками скоростей и двигателями привода цепной или карданной передачей. Поэтому лебедки должны иметь достаточно мощный привод и надежную тормозную систему для поглощения энергии спуска колонн.Буровые лебедки различаются по мощности и другим техническим параметрам, а также по кинематическим и конструктивным признакам. В зависимости от используемого привода различают буровые лебедки со ступенчатым, непрерывно-ступенчатым и бесступенчатым изменением скоростей подъема. Ступенчатое изменение скоростей подъема имеется в буровых лебедках с механическими передачами от тепловых двигателей и электрических двигателей переменного тока. В случае использования привода от электродвигателей постоянного тока, скорости подъема лебедки изменяются бесступенчато по кривой постоянства мощности двигателя. Как известно, при спуске бурильных и обсадных труб в соответствии с последовательностью выполняемых операций используются две скорости: тихая - для приподъема колонны труб с целью освобождения клиньев или элеватора и быстрая-для последующего подъема незагруженного элеватора за очередной свечой.Техническая характеристика наиболее распространенных буровых лебедок отечественного производства приведена в таблице 1.Подъемный вал с барабаном 2 приводится непосредственно от коробки передач 1 двумя цепными передачами 3 к 4, которые попеременно включаются с помощью осевых фрикционных муфт. Параллельно через карданный вал 6, трансмиссионный вал 5 и цепную передачу со звездочками z = 25 и z = 28 от коробки передач сообщается подъемному валу независимая повышенная скорость V. Вал 5 находится в постоянном вращении и передает движение через цепную передачу 4со звездочками z =19 и z =35 катушечному валу 3, на котором смонтирована фрикционная катушка 1 с планетарной передачей 2. Лебедка состоит из двух валов: подъемного вала 13 с барабаном и трансмиссионного вала5. Эти же скорости передаются цепной передачей 15 на трансмиссионный вал привода ротора, с которого включением скоростей муфты 11 (ШПМ-500) через цепную передачу 12 движение передается приводному валу ротора.Фирмы США выпускают лебедки, рассчитанные на самую различную глубину бурения (табл. Обычно на лебедках применяют ленточный тормоз, который способен к самозатягиванию и хорошо поддается ручному управлению. Дизельный привод для лебедок выполняется в трех вариантах: передача мощности с помощью цепной трансмиссии, через гидротрансформатор (дизель-гидравлический привод) и через муфтовые передачи (табл.К раме приварены корпуса масляных ванн 3 и 10 цепных передач, соединяющих лебедку с коробкой перемены передач. В отцентрированных отверстиях корпусов масляных ванн установлен подъемный вал с барабаном 7 буровой лебедки. Для устранения утечек масла, используемого для смазки цепных передач, в стыковых разъемах масляных ванн устанавливаются прокладки. На раме со стороны пульта 2 бурильщика смонтированы стойка 8 балансира, тормозной вал 17 и вал 5 рукоятки управления ленточным тормозом. Тахогенератор 9 предназначен для контроля частоты вращения стола ротора и соединяется цепной передачей с валом 11 трансмиссии ротора.К основным параметрам буровых лебедок относятся мощность, скорости подъема, тяговое усилие, длина и диаметр барабана лебедки. Определяем скорость ходовой струны каната на i-ой скорости по известной зависимости Максимальная скорость подъема ограничивается безопасностью управления процессом подъема и предельной скоростью ходовой струны, при которой обеспечивается нормальная навивка каната на барабан лебедки. Минимальная скорость подъема - резервная и используется для технологических целей: при расхаживании колонн бурильных и обсадных труб; при ликвидации осложнений и аварий, связанных с затяжкой и прихватом бурильных труб; при подъеме колонны труб через закрытые превенторы; при подъеме колонны труб в случае отказа одного из двигателей привода лебедки. Итак, определяем промежуточные скорости подъема:-вторая скоростьРасчеты на прочность деталей и узлов лебедки выполняются по тяговому усилию, возникающему при допускаемой нагрузке на крюке, с учетом веса подвижных частей талевого механизма, кратности оснастки и потерь на трение при подъеме. Определяем наибольший крутящий момент Мкр на подъемном валу лебедки: (2. 2.После выбора конструкции и определения основных размеров, барабана необходим его расчет на прочность. При навивке каната в стенках бочки барабана возникают напряжения сжатия, изгиба и кручения.

Содержание расчет буровая лебедка

Введение

1. Анализ существующих конструкций буровых лебедок

1.1 Анализ конструкций буровых лебедок отечественного производства

1.2 Анализ конструкций буровых лебедок зарубежного производства

1.3 Описание выбранного прототипа

2. Расчетная часть

2.1 Расчет и выбор параметров буровой лебедки

2.2 Расчеты на прочность

2.2.1 Расчет на прочность барабана лебедки

2.2.2 Расчет венца цепного колеса

2.2.3 Расчет подъемного вала

3. Особенности монтажа, эксплуатации и ремонта

Список литературы

Приложение А Приложение Б