диплом. 1. Литературный обзор 4 Виды текущих и капитальных ремонтов скважин 4

• Название: 1. Литературный обзор 4 Виды текущих и капитальных ремонтов скважин 4
• Анкор: диплом
• Дата: 04.12.2021
• Размер: 0.61 Mb.
• Имя файла: диплом.docx
• Тип: Документы; #291150
• страница: 8 из 17

3. Расчетная часть

3.1. Расчет механизма подъема груза

Последовательность расчета механизма подъема:

1) по формуле (1) определяется усилие в канате;

2) производится расчет каната на прочность [см. (3)] и выбирается канат по табл.;

3) определяются диаметры барабана [см. (5)];

4) определяется статическая мощность двигателя [см. (10)] и выбирается двигатель;

5) определяется частота вращения барабана [см. (11)];

6) определяется общее передаточное число привода [см. (12)] Рассчитать механизм подъема груза электрического мостового крана грузоподъемностью Q = 10 т для перегрузки массовых грузов. Скорость подъема груза υ_г=0,25 м/с. Высота подъема H=15 м. Режим работы — средний, ПВ = 25 % (группа 4 режима работы )

Принимаем механизм подъема со сдвоенный двукратным полиспастом (см. табл. 1).

Таблица 1. Рекомендуемая кратность полиспастов

Сдвоенный полиспаст		Простой полиспаст
грузоподъемность, т	кратность одного полиспаста	грузоподъемность, т	кратность одного полиспаста
До 8	2	До 1	1…2
10…16	2…3	1,25…6,3	2…3
20…32	3…4	8…16	3…4
40…50	4…5	20…32	5…6

Усилие (Н) в канате, набегающем на барабан при подъеме груза определяем по формуле:

, (1)



Поскольку обводные блоки отсутствуют, определяем к.п.д. привода по формуле:

(2)


где: η_бл =0,98 по справочнику.

Расчетное разрывное усилие в канате при максимальной нагрузке на канат F_к = F_б =12386 Н и k = 5,5 определяем по формуле:

(3)

F_раз = 12386·5,5 = 68 123 Н.

С учетом данных из табл. III.1.1 выбираем по ГОСТ 2688—80 канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6 19(1 + 6 + 6/6+1 о.с.) диаметром d=11мм, имеющий при маркировочной группе проволок 1764 МПа разрывное усилие [F]=68800 Н.

Канат грузовой (Г), первой марки (1), из проволоки без покрытия (—), правой крестовой свивки (—), нераскручивающийся (Н) обозначается:

Канат—11—Г—I—Н—1764 ГОСТ 2688—80.

Фактический коэффициент запаса прочности каната определяем по фрмуле:

(4)

Допускаемый диаметр блока и барабана по средней линии навитого стального каната определяем по формуле:

(5)

где d — диаметр каната;

е — коэффициент, зависящий от типа машины, привода механизма и режима работы механизма по справочнику.

Требуемый диаметр барабана по средней линии навитого стального каната по формуле 5)]

D_б=11·25 = 275 мм.

Принимаем диаметр барабана D = 300 мм.

По табл. III.2.5 выбираем подвеску крюковую типа 1 грузоподъемностью 5т, имеющую блоки диаметром 320 мм с расстоянием между блоками b = 200 мм.

Длину каната, навиваемого на барабан с одного полиспаста, определяем по формуле:

(6)

где H — высота подъема груза;

и_п— кратность полиспаста;

D_б – диаметр барабана по средней линий навитого каната;

z₁– число запасных (неиспользуемых) витков на барабане до места крепления;

z₂ — число витков каната, находящихся под зажимным устройством на барабане.

Длина каната, навиваемого на барабан с одного полиспаста, при z₁ = 2, z₂=3, по формуле (6):

L_к=15*2+3,14*0,3*(2+3)=34,7 м.

Рабочую длину барабана для каната, свиваемого с одного полиспаста определяем по формуле:

(7)

где L_к — длина каната, навиваемого на барабан;

t – шаг витка по справочнику;

т — число слоев навивки;

d — диаметр каната по справочнику;

D_б— диаметр барабана по средней линии навитого каната;

φ — коэффициент неплотности навивки; для гладких барабанов φ=0,9...0,95, для нарезных барабанов φ = 1,0.

Рабочая длина барабана для навивки каната с одного полиспаста при t=12,5мм, m=1 и φ= 1 [см. (7)]:



Приняв расстояние между правой и левой нарезками на барабане (длина ненарезной части) равным расстоянию между ручьями блоков в крюковой обойме, т. е. l=b = 0,2 м, найдем полную длину барабана

L=2L_б+l=2*0,444+0,2=1,088 м.

Толщина стенки литого чугунного барабана (м) должна быть не менее:

, (8)

где: D_б— диаметр барабана (для нарезного барабана измеряется по дну канавки), м.

D_б = D - d = 0,3 - 0,011=0,289 м.

Отсюда минимальная толщина стенки литого чугунного барабана [см. (8)]:



Принимаем δ=14 мм.

Приняв в качестве материала барабана чугун марки СЧ 15 (σ_в= 650 МПа, [σ_сж]=130 МПа), по формуле (9) найдем напряжение сжатия в стенке барабана:

Толщина стенки барабанов мостовых кранов (м) из расчета на сжатие определяем по формуле:

(9)

где F_б— усилие в канате, Н;

t — шаг витков каната на барабане, м;

[σ_сж] — допускаемое напряжение сжатия для материала барабана, Па. Для стальных барабанов [σ_сж] принимают равным 0,5 предела текучести, а для чугунных — 0,2 предела прочности на сжатие материала барабана.

= 70,78 • 10⁶ Па=70,78 МПа< 130 МПа.

Статическая мощность (кВт) двигателя механизма, подъема груза [см. (25.10)] при η=0,85.

(10)

где Q — номинальная грузоподъемность, кг;

υ_г—скорость подъема, груза, м/с;

η —КПД механизма (по спарвочнику).



С учетом указаний к формуле (2.31) из табл. III.3.5 выбираем крановый электродвигатель с фазным ротором МТF 211-6, имеющим при ПВ = 25 % номинальную мощность Р_ном=9 кВт и частоту вращения n = 915 мин^-1. Момент инерции ротора I_p=0,115 кг*м², максимальный пусковой момент двигателя Т_мах=195 Н*м.

Частота вращения барабана (мин^-1) [см. (11)] при D_расч=D = 0,3 м:

(11)

где и_п — кратность полиспаста;

D_расч — расчетный диаметр барабана, м.

мин^-1

Общее передаточное число привода механизма:

. (12)

u=915/31,8=28,8

Расчетная мощность редуктора при k_р=1 и N = N_С

N_р= k_p*N =1,0*13,46= 13,46 кВт.

Из табл. III.4.2 по передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический, двухступенчатый, горизонтальный, крановый типоразмера Ц2-300 с передаточным числом u_p = 32,42 и мощностью на быстроходном валу при среднем режиме работы N_р = 14,6 кВт. [8]