Расчет ленточного тормоза - 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.Он предназначен для остановки и удержания в неподвижном состоянии бурильной колонны и другого инструмента, спускаемых и поднимаемых из скважины. Ленточный тормоз при необходимости может быть использован в качестве вспомогательного. Например, в случаях отказа или недостаточного тормозного момента вспомогательного тормоза лебедки для снижения скорости спуска колонны труб в скважину используется ленточный тормоз. При отсутствии регулятора подачи долота ленточный тормоз служит для поддержания осевой нагрузки на долото и подачи бурильной колонны по мере углубления забоя скважины. Согласно ГОСТ 12.2.041-79, к ленточным тормозам предъявляются следующие требования: тормозной момент должен быть достаточным для надежного удержания в неподвижном состоянии колонны труб наибольшей массы, соответствующей допускаемой грузоподъемности лебедки; привод тормоза должен обеспечить плавное регулирование тормозного момента и мягкую посадку на стол ротора спускаемой в скважину колонны труб; тормоз должен растормаживаться одновременно с включением привода лебедки;Тормозные ленты соединены одним концом с балансиром, который служит для равномерного распределения тормозного усилия между обеими лентами; другим - коленчатым валом. Рисунок 1 - Тормоз лебедки, тормозной рычаг которого смонтирован на коленчатом валу: 1 - тормозной рычаг; 2 - шкив тормозной; 3 - барабан лебедки; 4 - лента тормоза; 5 - коленчатый вал; 6 - кран управления пневмоцилиндром; 7 пневмоцилиндр; 8 - балансир 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 3 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 6, 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 6 - Конструкция ленточно-колодочного тормоза: 3 - колодка; 14 - крепление ленты; 16 - ролик поддерживающий Рисунок 7 - Конструкции шкивов тормозов: 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 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.Исходя из исходной глубины бурения 4000м выбираем базовую модель ленточного тормоза, используемого в буровой лебедке У2 - 5 5 "Уралмашзавода". Скорости спуска обеспечиваются вспомогательным и главным тормозами. Торможение при остановке осуществляет только главный тормоз, который поглощает в этот период всю энергию движущейся колонны и связанных с ней частей. Так как время торможения ничем не ограничивается и зависит только от оператора, во избежание возникновения чрезмерных динамических нагрузок, которые могут привести к обрыву каната, усилия на тормозных шкивах должны всегда создавать натяжение каната меньше его разрывного усилия в целом RД, Н, т. е. должно соблюдаться условие, RД > KT · F • DT • z / (DE • ?Л) = РВ МАХ, (1) где КТ - коэффициент запаса торможения; При проектировочных приближенных расчетах тормоз лебедки может рассматриваться как простой ленточный тормоз, расчетная схема тормоза приведена на рисунке 6а, в котором гибкая лента с фрикционной накладкой нажимает на тормозной шкив.В ленточно-колодо

Содержание

Введение

Глава 1. Описательная часть

1.1 Кинематические схемы ленточного тормоза

1.2 Элементы ленточного тормоза

Глава 2. Расчетная часть

2.1 Расчет главного тормоза. Усилия, действующие при торможении

2.2 Расчет колодочно-ленточного тормоза

2.3 Силы, действующие в рычажном механизме тормоза

2.4 Тепловой расчет главного тормоза

2.5 Проверочный расчет тормозной ленты

Глава 3. Безопасность жизнедеятельности

Заключение

Список литературы

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.