Определение числа рядов каната на барабане лебедки и скорости подъема крюка

Данные для задачи №2

№ варианта	1-5	6-10	11-15	16-20	21-25	26-30
Диаметр бочки барабана Dб, мм
Длина бочки барабана Lб, мм
Диаметр талевого каната dк,мм
Оснастка талевой системы	3х4	2х3	3х4	2х3	3х4	2х3
Высота подъема крюка hkр, м
Частота вращения барабана подъемника на I скорости лебёдки nб,об/мин	60,6	58,3	55,7	53,9	44,6	40,1
Частота вращения барабана подъемника на II скорости лебёдки nбII, об/мин;	90,1	84,7	79,3	75,6	70,3	72,7
Частота вращения барабана подъемника на III скорости лебёдки nбIII, об/мин	148,2	141,3	138,4	127,9	120,4	121,8
Частота вращения барабана подъемника на IV скорости лебёдки nбIV, об/мин
При обратном ходе (II скорость) nкрII, об/мин.	194,8	192,5	190,2	188,8	170,3	174,6

 

От правильной навивки талевого каната на барабан лебедки зависят равномерность и плавность спускоподъемных операций, что очень важно во избежание непредвиденных динамических усилий в процессе ремонтных работ.

Определим средние диаметры рядов навивки каната на барабан лебедки по формуле:

- Средний диаметр первого ряда

 

D₁ = D_б + d_к

 

- Средний диаметр любого другого ряда

 

D_z = D_б + d_к + a · (2 · z – 2) · d_к

 

где а – коэффициент, учитывающий расстояние навивки каната (а = 0,90÷0,93) принимаем 0,93;

z – число рядов каната на барабане.

Диаметры второго и третьего рядов составят:

 

D_II = D_б + d_к + a · 2 · d_к

 

D_III = D_б + d_к + a · 4 · d_к

 

Для определения числа рядов каната находим число витков в ряду, длину каната, навиваемого на барабан, и длину каната, которая навивается на каждый ряд.

Число витков каната в одном ряду на барабане определим по формуле:

 

m =

 

где β – коэффициент неравномерности навивки каната на барабан лебедки подъемника (β = 0,92÷0,95), принимаем 0,92;

t – шаг навивки каната, мм.

Необходимую длину каната, навиваемого на барабан при подъеме бурильных труб на высоту 13 м, определяем по формуле:

 

L_к = h_kр · n + l_о

 

где n – число рабочих струн оснастки талевой системы;

l_о – длина нерабочих витков каната первого ряда, постоянно навитого на барабан, м:

 

l_о = m₀ · π · D_I

 

где m₀ – число нерабочих витков каната в первом ряду навивки, принимаем m₀ = 12

Длина каната, навиваемого на каждый ряд:

- на I ряд, принимаем число витков каната на барабан лебедки m = 28

 

L₁ = m · π · D_I

 

- на II ряд

 

L_II = m · π · D_II

 

- на III ряд

 

L_III = L_к – (L_I + L_II)

 

Тогда число витков в третьем ряду определим по формуле:

 

m₁ =

 

Определение скорости подъема крюка.

Определим средний диаметр навивки трех рядов талевого каната на барабан лебедки по формуле:

 

D_ср =

 

Скорость подъема крюка определим по формуле:

 

υ_кр =

 

где n_б – частота вращения барабана подъемника, об/мин;

n – число рабочих струн оснастки талевой системы.

Находим скорость подъема крюка на I, II, III и IV скоростях подъемника и при обратном ходе (II скорость)

 

Задача №3