Материал: Элияшевский, И. В. Типовые задачи и расчеты в бурении учеб. пособие

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Определяем реакции R Ar и RrB. Необходимые для расчета

расстоя­

ния берем согласно рис. 28.

 

 

 

 

 

 

 

 

2

м ар { = о.

 

 

 

Отсюда

 

ДУ + Rb (/i +

/4) + R b h - P*i2= 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rr

PTnl2- R

Tc h —Rtd (h + h)

 

5735-235 —898-350-152-1490

/0 / кгс.

B =

------------------- 1-------------------“

-------------------- 1840

 

= 4 2 4

 

 

 

2 а д = о .

 

 

 

 

 

— PI (It ~b 0 +

 

■ Д&(^i + ^4)

Rd^ = 0.

 

 

ДГ _

5735-2075 + 8 9 8 -1 4 9 0 + 1 5 2 -3 5 0 _

7 oQg к гс

 

 

 

 

1840

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hi

Ж

 

 

 

Л

- 1, =1140

D

S 4 P

 

 

 

Ц- 3 5 0

 

 

—* A l f I 6 5

1,^1140

 

t f Z 3 5

■ 1 4 S 4 0 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

27. Схема вертикальных усилий,

Рис. 28. Схема усилий,

действующих на

действующих

на

барабан лебедки.

подъемный вал лебедки

в горизонталь­

 

 

 

 

 

ной плоскости.

 

Проверяем правильность определения реакций

RrB + P^ + R'c + RtD = RfA.

424 + 5735 + 898 +152 = 7208.

 

 

7212^* 7208.

 

Реакции

определены

правильно.

 

 

Рертикальная плоскость. Исходные

данные: PS = 10 000 кгс;

Rc = 13 014 кгс; R BD =

1950 кгс.

и 7?^ согласно рис. 29.

Определяем опорные реакции

 

 

^ М АР{ = 0.

 

Отсюда

- R ll + Rd (h + /4) + R cl4- P lh =- 0.

 

 

 

 

„в

—10 000 - 235+1950-1490+13 014-350

Rb = -------------------

1840-----------------------

 

= 2780 KrC-

y,M Bp i = o.

233'

 

PI (^2 + 1) — R \l + Pc (^1

^4) 4~RdI4— 0-

DB

10 000 • (235+1840) + 13 014 • 1490+1950 • 350

99 onn

HA=

-------------------------Js4o-------------------------

 

= 11 ZUU Krc‘

Проверяем правильность определения реакций.

 

 

P l + Rb + Rb = RBA + RB.

 

 

10000 + 13014 + 1950 = 22200 + 2780.

 

24 964^24980

кгс.

 

Определяем изгибающие моменты, которые действуют в сечениях вала.

Рис. 29. Схема усилий, действующих на подъемный вал лебедки в вертикальной пло­ скости.

Горизонтальная плоскость. Изгибающий момент в плоскости действия усилия Рд

М ^ = Р + 0 = 0.

Изгибающий момент в плоскости действия реакции RA

Мкг = Рц12= 5735 • 23,5 = 135 000 кгс-см.

пА

Изгибающий момент в плоскости действия усилия Rrc

M rtc = Р цг (la + I J ~ RrAU = 5735 • 58,5 - 7208 • 35 = 83 000 кгс ■см.

Изгибающий момент в сечении действия усилия RrD

Мдг^ — Рц {1%+ h + li) — RrA (U+ ^i) + Rrch =

= 5735-172,5-7208-149,0 + 898-114 = 1480 кгс-см.

Изгибающий момент в сечении действия реакции RrB равен нулю. Вертикальная плоскость. Определяем изгибающие моменты в тех

же сечениях, что и в горизонтальной плоскости

МР1 = Р1-0 = 0.

— Р%12= 10 000 • 23,5 = 235 000 кгс • см.

аз4

т с = PI (la+ h) -

R \h = 10 000.58,5 - 22 200 • 35 = 165 000 кгс • см.

MR» =

PS (ia + /4■+ ii) - Яд (h + h) + Rcl 1 =

= 10000 • 1 7 2 ,5 - 22 200 • 149 + 1 3 014 • 114 = - 97 000 кгс - см.

Изгибающий момент в сечении действия реакции R% равен нулю. Строим эпюры изгибающих моментов и определяем максимальный

изгибающий момент (рис. 30).

Максимальный изгибающий момент действует в опоре А . Суммар­ ный изгибающий момент равен

ЛП“ = / ( М Я1)»+ (М Я.)» =

=У 135 ООО2 + 235 000= =

=270000 кгс-см.

Определяем коэффициент за­ паса прочности К по формуле

КKJC,

Ук \+ к \

K C = -^RL.

оиз

° - 1 и — 0,43сгв.

Рис. 30. Эпюры изгибающих моментов.

Принимаем материал для вала — сталь 40Х, у которой сг„ = 90— —100 кгс/мм2.

Тогда

0_1И= О,43.9О,О = 38,7 кгс/мм2.

М тах.

~ W

где

W ^O .ldl.

<4 — диаметр вала под подшипник, принимаем dB = 170 мм,

 

270 000

гсго

 

,

 

■"из— о i

. лнз

=—553 кгс/см .

 

0,1 -17*

 

 

 

 

 

 

_

38,7

 

 

7.

 

 

 

5,53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К х =

т-1кр

 

 

где

1кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т - 1кр = 0,22-90 =

19,8

кгс/мм2.

«'Кр '

Miкр

665000

 

=670 кгс/см2.

W p

0,2 • 173

 

 

 

 

кх

19,8

2,96.

 

 

6,7

 

 

 

235

Коэффициент запаса прочности

что вполне достаточно.

 

 

РАСЧЕТ БАРАБАНА ЛЕБЕДКИ НА ПРОЧНОСТЬ

Задача

138. Рассчитать

барабан

лебедки на

прочность при

следующих

данных:

натяжение ходового

конца

каната Рх к =

= 15 000 кгс;

диаметр

бочки

барабана

D =

650 мм; диаметр тале­

вого каната

dK = 28 мм;

материал для изготовления барабана —

сталь 35Л, у которой ов =

50—60 кгс/мм2; расстояние между ступи­

цами барабана 1г = 1140 мм.

 

 

 

 

Решение. При навивке каната в стенке барабана возникают напряжения изгиба, кручения и сжатия. Напряжения изгиба опре­ деляются по формуле

DX= D - 26,

где б — толщина стенки, которая определяется по формуле

б = (0,03+0,07) D + (6+ 10)7мм.

Таким образом,

б= 0,05 *650+ 10 = 42,5 мм. /)1 = 650 — 85 = 565 мм.

Определяем W

что является незначительным и поэтому коэффициент запаса проч­ ности на изгиб нецелесообразно рассчитывать.

Расчет прочности на кручение

хКР-

ТкР Wp ’

где Мкр = 665 000 кгс-см из задачи 137.

что также является неопасным.

236

Расчет прочности на сжатие ведем по формуле

а

-Рх. к _

15

000

__1260 кгс/см 2

0СЖ"

dK6 ~

2,8

-4,25

“

и КГС/СМ •

Определяем коэффициент запаса прочности на сжатие по формуле

К :

(То. сж

Осж

где а0 сж — предел выносливости на сжатие при пульсирующем цикле нагрузок

а0 сж = О ,5 0 в = 0,5 • 55 = 27,5 кгс/мм2.

« “ - Щ г - 2'17'

что вполне достаточно.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ТОРМОЖЕНИЯ

Задача 139. Определить усилие торможения, которое необходимо приложить к рукоятке ленточного тормоза, если нагрузка на крюке

составляет

QKP = 95

тс,

вес по­

 

 

 

стоянно поднимаемого оборудования

 

 

 

Роб = 5 т;

оснастка 5 x 6 ;

диаметр

 

 

 

тормозных шайб D m=

1180 мм; мак­

 

 

 

симальный

диаметр

навивки каната

 

 

 

на барабан лебедки D max =

1080 мм.

 

 

 

Решение. Пусть, согласно рис. 31,

 

 

 

Рх к — натяжение

ходового конца

 

 

 

каната при спуске бурильной ко­

 

 

 

лонны,

Dmax — максимальный диа­

 

 

 

метр навивки каната на барабан

Рис. 31. Схема для определения

лебедки,

Т х и

Г2 — соответственно

натяжение

сбегающего

и

набега­

усилия

торможения

барабана

ющего

конца

ленты,

 

а — радиус

лебедки, которое необходимо^при-

 

ложить

к рукоятке

ленточного

кривошипа,

I — длина

рукоятки,

 

тормоза.

 

Р — усилие торможения.

 

 

 

 

Определяем натяжение ходового конца каната при спуске буриль­ ной колонны

fic.K =(— 1 Роб- ) ц г.^ б К ,

где т)т с— коэффициент полезного действия талевой системы, т]т с =

= 0,85; п — число рабочих струн, п =

10;

г|б — коэффициент

полезного действия барабана лебедки, цб =

0,98;

К — коэффициент,

учитывающий действие инерционных сил при спуске колонны, К =

=1 , 1 -

Подставив значения, получим

Рх к = ( ^ + 1 ) . 0)85.0,98. 1,1 = 914° кгс.

2 3 7

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155653

Смотрите также:

Анализ эффективности инвестиций предприятия на примере ООО «СпецПримСтрой»
Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления