Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
666 Расчетная часть-Расчет вспомогательной лебедки механизма подъема люльки для обслуживания системы верхнего привода СВП-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважинID: 176688Дата закачки: 16 Января 2017 Продавец: nakonechnyy_lelya@mail.ru (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диплом и связанное с ним Форматы файлов: Microsoft Word Сдано в учебном заведении: ******* Не известно Описание: Расчетная часть-Расчет вспомогательной лебедки механизма подъема люльки для обслуживания системы верхнего привода СВП: Выбор полиспастной системы расчет и выбор типа каната, Определение основных размеров и числа оборотов барабана, Расчет и выбор электродвигателя, Расчет и выбор редуктора, Выбор муфт, Выбор тормоза, Расчет поперечной балки направляющего ролика-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин Комментарии: 5 Расчет механизма подъема Общий расчет механизма подъема люльки включает выбор уравни-тельного карамысла, полиспаста, двигателя, редуктора, муфт, 2 тормоза, выбор каната, расчет барабана. Необходимо рассчитать механизм лебедки, для подъема люльки с людьми для обслуживания СВП, грузоподъемностью Q=500 кг. Скорость подъема лебедки υг=0,08 м/с. Высота подъема H=20м. (общая длина каната наматываемого на барабан составляет 20 м.). Группа классификации механизма 3М в соответствии с ИСО4301/1-86. Кинематическая схема привода механизма подъема показана на рисунке 13. 1 - электродвигатель; 2 - тормоз, 3 - промежуточный вал; 4 - муфта; 5 - тормоз; 6 - редуктор; 7 – барабан, 8 - муфта. Рисунок 13 – Кинематическая схема привода механизма подъема Механизм подъема приводится в движение от кранового электродвига-теля 1, соединяемого с цилиндрическим одноступечатым редуктором 6 с по-мощью муфты 4 снабженой тормозным шкивом, с которым взаимодействует колодочный электромагнитный тормоз 5. По правилам Ростехнадзора на ле-бедки которые используются для подъема людей, должны быть установлены 2 тормоза, с тормозным моментом 1,25. Барабан 7 закреплен на оси, опира-ющейся на два роликовых сферических подшипника, позволяющих компен-сировать перекосы оси относительно выходного вала редуктора 6. Барабан с редуктором соединяется с помощью специальной зубчатой муфты, одна часть которой (внутренняя) выполнена вместе с тихоходным валом редукто-ра, другая часть входит в состав барабана. 5.1 Выбор полиспастной системы расчет и выбор типа каната Кратность полиспаста механизма подъема выбирается в зависимости от типа полиспаста и грузоподъемности механизма. Принимаем сдвоенный двухкратный полиспаст. Схема запасовки каната показана на рисунке 14. 1 - барабан; 2 - канат; 3 - подвеска; 4 – блоки с уравнительным коромыслом. Рисунок 14 - Схема запасовки каната КПД полиспаста и отклоняющего блока: , (1) где η = 0,97 – КПД блока установленного на подшипниках качения; a = 2 – кратность полиспаста. Наибольшее натяжение ветви каната: , (2) где Q=500 - масса поднимаемого груза, кг; Gз=30 – масса подвески, кг, . Выбор стального каната производится в соответствии с Правилами Ро-стехнадзора. Расчетное разрывное усилие в канате: , (3) где zp=9 -минимальный коэффициент использования каната, для группы классификации механизма 3М по ИСО 4301/1; S=1338,3 - наибольшее натяжение ветви каната, Н, . Выбираем по ГОСТ 3077-80 канат двойной свивки типа ГЛ-ВК-Н-Т-180 диаметром d=8,8 мм, имеющий при маркировочной группе прово-лок 1764 МПа, разрывное усилие F=52,75 КH (ГЛ - грузолюдской; ВК - высшего качества; Н – нераскручивающийся). Фактический коэффициент использования каната: , (4) где F=52750 – разрывное усилие каната, Н; S=1338,7 - наибольшее натяжение ветви каната, Н; z=9 – минимальный коэффициент использования каната, В соответствии с проведенными расчетами выбранный канат удо-влетворяет условиям нагружения механизма. Определяем размеры блоков, минимальный диаметр блока: , (5) где d=8,8 - диаметр каната, мм; h2=16 - коэффициент выбора диаметра блока. . В соответствии с рядом предпочтительных чисел размеров выби-раем блок диаметром Dбл=160 мм. 5.2 Определение основных размеров и числа оборотов бара-бана Барабаны выполняют литыми из чугуна или стали и сварными стальными. На рисунке 15 представлена схема размеров барабана. Рисунок 15 - Схема размеров барабана Минимальный диаметр барабана по дну канавки: , (6) где d=8,8 - диаметр каната, мм; h1=14 - коэффициент выбора диаметра барабана. . В соответствии с рядом предпочтительных чисел и конструктивной особенности конструкции барабана и лебедки в целом выбираем барабан диаметром Dб=260 мм=0,26 м. Шаг нарезки: t=(1,1..1,2)d, (7) t =(1,1..1,2)8,8=10,12≈10 мм Толщина стенки литого чугунного барабана: δ≈1,2d≥8 мм, (8) δ≈1,2∙8,8=10,56≥8 мм Для уменьшения металлоемкости барабана принимаем толщину его стенки δ=11 мм. Принимаем в качестве материала барабана чугун марки СЧ 15 ( , [ ]=130 МПа), найдем напряжение сжатия в стенке бара-бана: , (9) где S=1338,7 - усилие в канате, Н; t=10 - шаг нарезки, мм; [ ] - допускаемое напряжение сжатия для материала барабана, МПа. . Т. к. условие выполняется с большим запасом примем толщину стенки равную 8 мм. Действующие напряжения меньше допускаемого, поэтому выбранная толщина стенки обеспечивает требуемую прочность. Длина барабана при сдвоенном полиспасте и намотке обеих ветвей ка-ната на один барабан (см. рисунок 14) определяется по формуле: LБ=2(lр+lраз+lг), (10) где lр – длина рабочей части барабана; lраз – длина части барабана, на которой размещаются разгружающие витки; lг=3t – гладкая часть барабана; Длина рабочей части барабана: , (11) где Н=20 - высота подъема, м; a=2 – кратность полиспаста; DБ=0,26 – диаметр барабана, м; d=0,0088 – диаметр каната, м; t=0,010 - шаг нарезки, м, Длина части барабана, на которой размещаются разгружающие витки: lраз=2t, (12) lраз=2∙0,01=0,02 м. Определяем длину гладкой части барабана: lг=3t, (13) lг=3∙0,01=0,03 м Найдем полную длину барабана: LБ=2(0,47+0,02+0,03)=1,04м. При расчете длины барабана должно выполняться условие: , (14) 1,04/0,26=4. данное условие выполняется, оставляем ранее выбранный размер. Определяем частоту вращения барабана: , (15) где υг=0,08 - скорость подъема груза, м/с; a=2 – кратность полиспаста; DБ=0,26 – диаметр барабана, м, . Определяем требуемую угловую скорость барабана: , (16) где nБ=11,76 - частота вращения барабана, об/мин, . 5.3 Расчет и выбор электродвигателя Находим КПД механизма: ηм=ηр3 ∙ηп , (17) где ηр=0,96 – расчетный КПД редуктора; ηп=0,93 – КПД полиспаста, ηм=0,93∙0,963=0,82. Находим требуемую статическую мощность электродвигателя: , (18) где υг=0,08 -скорость подъема груза, м/с; ηм=0,82 - КПД механизма; Q=500 - масса поднимаемого груза, кг; Gз=30 – масса крюковой подвески, кг, . Номинальная мощность электродвигателя принимается равной или не-сколько большей статической мощности. С учетом этих указаний, выбираем крановый электродвигатель с фазным ротором MTКН 011-6, имеющим для группы классификации механизма М6 номинальную мощность Nд=1,2 кВт; частоту вращения n=880 мин-1; угловую скорость ωд=92 сек-1; максимальный пусковой момент двигателя Mп=4,2 Нм. Габаритная схема электродвигателя представлена на рисунке 3.5. Рисунок 16 - Габаритная схема электродвигателя MTКН 011-6 и его размеры Основные габаритные и установочные размеры представлены в таблице 7. Таблица 7 - Основные габаритные и установочные размеры Тип Размеры, мм b10 b11 b31 d1 h h31 L1 L10 L11 L30 L33 MTКН 011-6 180 280 120 8 112 275 60 150 246 440 505 5.4 Расчет и выбор редуктора Передаточное число привода от двигателя до барабана: , (19) где ωБ=1,3 – угловая скорость барабана, сек-1; ωД=92 – угловая скорость двигателя, сек-1, В соответствии со стандартным рядом принимаем передаточное число привода, округляя его в меньшую сторону для 3-х ступенчатых редукторов, i=63. Для проектируемой лебедки выбираем готовый 3-х ступенчатый ре-дуктор ЦЗУ-160: длиной – 630 мм.; шириной – 212 мм.; высотой – 345 мм. Расчетная мощность редуктора при kр=1,7 – коэффициент учитываю-щий условия работы редуктора и мощности электродвигателя Nд=1,4 кВт: , (20) Фактическая частота вращения барабана: , (21) где nд=880 – частота вращения двигателя, об/мин; iр=70 – передаточное число редуктора. Определяем фактическую скорость подъема груза, которая не должна отличаться от заданной более чем на 5%, , (22) где DБ=0,26 – диаметр барабана, м; - фактическая частота вращения барабана, мин-1; a=2 – кратность полиспаста, Эта скорость отличается от заданной на 4%, что удовлетворяет требо-ваниям. 5.5 Выбор муфт Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска с учетом того, что на барабан навиваются две ветви каната: -при подъеме люльки: , (23) где Sб=1338,7 - усилие в канате, набегающем на барабан, Н; i=70 передаточное число редуктора; ηб=0,94 - КПД барабана; ηпр=0,96 - КПД привода барабана; z=2 - число ветвей каната закрепленных на барабане; Dб=0,30 - диаметр барабана, м, . -при опускании люльки: , (24) Момент, передаваемый муфтой, принимается равным моменту статических сопротивлений : (25) Номинальный момент на валу двигателя : , (26) где Nд=1,4 -мощность электродвигателя, кВт; n=880 – частота вращения электродвигателя, об/мин, Расчетный момент для выбора зубчатой муфты: , (27) где k1=1,3 -коэффициент, учитывающий степень ответственности механиз-ма; k2=1,2 -коэффициент, учитывающий режим работы механизма. . Выберем ближайшую по требуемому крутящему моменту зубчатую муфту №1 с тормозным шкивом диаметром Dт=145мм, шириной с Bт=105 мм и наибольшим передаваемым крутящим моментом 3150 Нм. Момент инер-ции муфты Iм=0,6 кгм2. Масса муфты 16,5 кг. На рисунке 3.7 представлена конструктивная схема муфты типа МЗ с тормозным шкивом. Рисунок 17 - Конструктивная схема зубчатой муфты с тормозным шки-вом 5.6 Выбор тормоза Механизмы подъема люльки должны быть снабжены тормозами нор-мально закрытого типа, автоматически размыкающимися при включении привода. Статический момент от груза приведенный на быстроходный вал: , (28) где ηобр – КПД при обратном движении (движение механизма под действи-ем груза при отключенном приводе), для зубчатого редуктора ηобр=0,95; a=2 – кратность полиспаста; i=70 – передаточное число редуктора; ηм=0,89 -КПД механизма; d=0,0088 – диаметр каната, м, КПД при подъеме груза: , (29) где ηп=0,93 – КПД полиспаста; ηм – КПД муфты, для зубчатых муфт ηм=0,99; ηб=0,94 КПД барабана; s=2 – число муфт в приводе; ηобр=0,95 – КПД при обратном движении, По полученным данным находим момент на валу тормозного шкива: . Необходимый по нормам Ростехнадзора момент, создаваемый тормо-зом, выбирается из условия: , (30) где kт - коэффициент запаса торможения. Тормоз механизма подъема гру-за, должен обеспечивать тормозной момент с коэффициентом запаса тормо-жения не менее 1,25, так как лебедку используют для подъема людей, то та-кая лебедка оборудывается 2-мя тормозами. Выбираем тормоз ТКГ-160, с тормозным моментом 800 Нм, диамет-ром тормозного шкива DT=100 мм. Регулировкой можно получить требуе-мый тормозной момент МТ=10,375 Нм. На рисунке 18 представлена кон-структивная схема двухколодочного тормоза с электрогидравлическим толкателем ТКГ. Рисунок 18 - Габаритная схема тормоза типа ТКГ. Основные размеры тормоза типа ТКГ-160 представлены в таблице 18 Таблица 7 - основные размеры тормоза типа ТКГ-160 Тип Размеры, мм ТКГ-1600 L H E T B D h 490 415 414 180 201 160 355 Для подъема людей может быть использована рассчитанная лебедка, так как она обладает большим коэффициентом запаса. Представленная на плакате в виде чертежа. 6 Расчет поперечной балки направляющего ролика В результате выполнения работы связанной с обслуживанием СВП, возникает необходимость сооружения поперечной балки на высоте около 20 м. на опорах вышки. Необходимо выбрать сечение и провести расчет нагру-зок действующих на данную балку в процессе ее эксплуатации. Рисунок 19 - Расчетная схема Дано: Q = 500 кг., [σ] = 210 МПа. Решение. Рассмотрим схему нагружения и составим уравнения равновесия си-стемы: ∑Fx=0: RАХ=0, ∑Fy=0: RАУ-RВУ+Р=0, ∑МА=0: Р·5,19-RВУ·8,31=0. где RАХ – реакция в опоре А; RВУ – реакция в опоре В; Р – нагрузка возникающая от ролика. Решим уравнения равновесия: RВУ=Р·g·3,12/8,310=500·9,81·3,12/8,31=1877,3 Н, RАУ=Р·g-RВУ=500·9,81-1877,3=3122,7 Н. Чтобы найти наиболее опасное сечение в балке, необходимо найти поперечные силы и изгибающий момент по участкам. Балка будет иметь 2 участка. Рисунок 20 - Схема нагружения QI=RАУ=3122,7 Н, QII=RAY-P·g=3122,7-500·9,81=1877,3 H, Построим эпюру поперечных сил и изгибающих моментов. Рисунок 21 - Эпюра нагружения продольной балки По эпюре изгибающих моментов найдем наиболее опасное сечение и для него определим момент сопротивления (W), и определим номер двутав-ра. (31) где n-коэффициент использования = 3. . По справочнику подберем номер двутавра, полученное значение соот-ветствует № 18 (выбираем ближайший двутавр в большую сторону). Вывод: для сооружения поперечной балки и для дальнейшего крепле-ния на нем обводного ролика будем использовать двутавр номер 18. Размер файла: 939 Кбайт Фаил: (.rar)
Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Нефтяная промышленность / Расчетная часть-Расчет вспомогательной лебедки механизма подъема люльки для обслуживания системы верхнего привода СВП-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
Вход в аккаунт: