Выбор*оснастки талевой системы
Талевая система, состоящая из кронблока /, установленного на вышке или мачте, талевого блока 2 и талевого каната, применяется для производства спуско-подъемных операций, когда нагрузка на крюк Окр от веса бурового снаряда или обсадной колонны превышает грузоподъемность лебедки бурового станка Рл. В геологоразведочном бурении используются талевые системы с креплением свободного конца каната к основанию установки или якорю (талевая система с неподвижным концом каната) и с креплением свободного конца каната к талевому блоку или к кронблоку (рис. 13). Следует иметь в виду, что способы крепления
Рис. 13. Схемы талевой оснастки |
каната к талевому блоку или кронблоку создают асимметричную нагрузку на вышку. Такая оснастка может быть использована только при небольшой высоте вышки. В остальных случаях следует" применять оснастку талевой системы с неподвижным концом каната, которая обеспечивает равномерную нагрузку на вышку, а также позволяет устанавливать на неподвижном конце каната датчик измерителя нагрузки.
Для выбора оснастки талевой системы рассчитывают количество подвижных ветвей каната в оснастке
т — . (IX-24)
Рл, т1с
где С1ф — нагрузка на крюк при подъеме бурового снаряда, Н, рассчитывается по формуле (IV.7); Рл — грузоподъемность лебедки, т, принимается из технической характеристики станка; г|с — к. п. д. талевой системы,
_ л (1 — лт)
,с т (I — т}) ’
где т] — к. п. д. одного шкива в блоках (т] = 0,98).
В практике геологоразведочного бурения используются следующие оснастки; 0X1 (на прямом канате), 1X2, 2×3. Коэффициент полезного действия для них составит:
т………………………… 1 2 3 4
гс……………………….. 0,96—0,97 0,95—0,93 0,92—0,90…………………………… 0,90—0,88
С целью сокращения времени на спуско-подъемные операции оснастку талевой системы следует применять с определенной глубины, которую можно рассчитать по формуле (IX.24), решив ее относительно L при т~ 1.
Применив формулу (IV.7), получим
L011 =—————- :———- ^. (IX. 25)
bnvgq (1 — p/pM) (cos ecp + sin 0cp)
До этой глубины спуско-подъемные операции следует производить на прямом канате.
§ 4. Определение мощности двигателей на подъем
Мощность двигателя на подъем бурового снаряда рассчитывается по формуле
jV„ = —• (1Х-26)
где Скр — нагрузка на крюк, Н, рассчитывается по формуле (IV.7); ик — скорость подъема крюка, м/с; 14 — коэффициент полезного действия передач от двигателя до крюка, rj = г|п — т|с, Лп — коэффициент полезного действия передач от двигателя до барабана лебедки, Т)п = 0,9, т]с — коэффициент полезного действия талевой системы; X— коэффициент перегрузки двигателей, для электродвигателей Я, = 1,5—2,0 и для дизелей А, = 1,1—1,15.
Скорость подъема крюка рассчитывается по формуле
0К = «е/т,
где Уб — скорость навивки каната на барабан, м/с, принимается из технической характеристики бурового станка.
С целью сокращения времени на спуско-подъемные операции подъем бурового снаряда должен производиться с полным использованием мощности двигателя станка и располагаемого диапазона частот вращения барабана лебедки. Для определения рационального режима подъема бурового снаряда следует рассчитать длину бурового снаряда, который может быть принят при разных частотах вращения барабана лебедки,
Ь, = , (ІХ.27)
где N — номинальная мощность двигателя, Вт. При дизельном приводе отбираемая мощность при спуско-подъемных операциях не должна превышать 0,7—0,8 от N [11]; — нагрузка на крюке
от 1 м поднимаемого бурового снаряда, Н/м, д0 = д1ф/Ь1 где бкр — нагрузка на крюк, рассчитанная по формуле (1У.7), и Ь— общая длина бурового снаряда, м.
В результате может быть рассчитана длина бурового снаряда (количество свечей), поднимаемого на каждой скорости работы лебедки при условии полного использования возможностей буровой лебедки и мощности двигателя станка.
Длина бурового снаряда, который может быть поднят на первой скорости работы лебедки,
/А = Ь, — Ьу лсв = /і//св*
Длина бурового снаряда, который может быть поднят на второй скорости работы лебедки,
*
^2 ~ ^св = /а/^св-
Длина бурового снаряда, который может быть поднят на третьей скорости работы лебедки,
*
/3 = £3 — £4; псв =
и т. д. При выполнении расчетов следует иметь в виду, что для геологоразведочных установок максимальные скорости подъема бурового снаряда регламентированы: при длине свечи /Св = 4,7 м максимальная скорость подъема составляет 1,6 м/с; при длине свечи /Св>4,7 м максимальная скорость подъема составляет 2 м/с.