Жерасты жөндеу агрегаттарының параметрлерін есептеу

Есептеудің негізгі мақсаты – көтергіштердің жылдамдықтарының рационалды санын, күршектегі жүктемені анықтау, ұңғымадан жабдықтарды көтеру жылдамдығын таңдау және көтергіштің жұмыс уақытын есептеу.

Көтергіштердің жылдамдықтарының рационалды санын табу кезінде лебедка жетегінің қуаты мен ұңғымадан құбырды көтеру жылдамдығын теориялық түрде анықтауды А.С. Вирновский ұсынды. Ол құбырларды көтеру процесін іштен жанатын қозғалтқыштың көмегімен іске асыруды көздеді және бұл есептеулерде қозғалтқыштың айналу жиілігі мен максималды тиімді қуаты тұрақты деп алынды. Мұндай жағдайда қозғалтқыштың пайдалы қуаты көтеру кезіндегі толық қуатынан көтеру операциясының соңындағы нөлдік қуатқа дейін төмендейді (5.6-сурет а). Орташа жүктеу дәрежесі К біржылдамдықты лебедкада 0,5-ке тең болады. Ол параметрді мына интеграл бойынша анықтайды (5.7-сурет):

. (5.1)

Жылдамдық саны артқан сайын қозғалтқыштың қуатын пайдалану дәрежесі ұлғая түседі (5.6-сурет б). Бірақ бұл кезде мынаны еске сақтау керек: қозғалтқышты пайдалану дәрежесі тек қана жылдамдық санына байланысты өзгермейді, сонымен қатар жылдамдықтардың қатынастарына да тәуелді болады. 5.6 в, г -суреттерде қозғалтқыш жүктемесінің екінші жылдамдықтағы өзгерістері көрсетілген; в-бірінші жылдамдыққа жақын мәнінде, г-одан бірнеше есе жоғары мәнінде.

5.6-сурет. Көтеру жылдамдықтарының санына байланысты қозғалтқыш қуатын пайдалау графигі

Көтеру жылдамдықтар санының артуы беріліс тораптарының күрделі болуына алып келеді және олардың жоғары мәнге ие болуы қуатты пайдалану дәрежесін аса көп арттырмайды (5.7-сурет). Сондықтан, әдетте лебедкалардың жылдамдықтарының саны төрттен аспайды.

Көтергіштің жылдамдықтарының саны төртке тең болғандағы қуатты пайдалау коэффициентін есептейік.

Көтергіштің жалпы жұмыс істеу уақыты

, (5.2)

мұндағы, l_i – құбырлар тізбегінің біркелкі жылдамдықпен көтерілетін телімдерінің ұзындығы; v –аталған телімдердің көтерілу жылдамдығы.

(5.2) теңдеуінен мына байланысты алуға болады:

, (5.3)

мұндағы, N – лебедканың жетек қуаты; q-құбырлар тізбегінің бірлік ұзындығының салмағы.

Келесі белгілеулер енгіземіз:

Сонда

. (5.4)

Рационалды көтеруге жұмсалынатын ең аз уақыт мына жағдайда орын алады:

. (5.5)

Сол сияқты мынаны аламыз:

Бұдан мынаны табамыз:

Бұл теңдеулерді шешу арқылы:

Сонда,

Көрсетілген жағдайда қуатты пайдалану коэффициенті

.

Күршектегі күтулі жүктемені жалпы жағдайда анықтау келесідей: фонтандаушы ұңғымадан тізбекті көтеру кезіндегі жүктеме құбырлар тізбегінің салмақ күшімен анықталады.

Ұңғыманы штангалық сораппен пайдалану кезінде ең жоғары жүктеме құбырлар тізбегінің салмақ күшімен, тізбектегі сұйықтың салмағы және штангалардың салмақ күштерімен анықталады.

Ортадан тепкіш электрлі сораптың көмегімен пайдалану кезінде жоғарғы жүктеме құбырлардың, кабельдің, ұңғылық агрегаттың батырмалы бөлігімен және ондағы сұйықтың салмақ күштерімен табылады.

Тальдік жүйенің жарақтану параметрлері мен әр жылдамдықтағы көтерілетін құбырлар санын келесі тәртіппен табамыз.

Егер канаттағы шақтама тарту күші Р₁, лебедка барабанының ең кіші айналу жиілігін n₁, құбырдың 1 м ұзындығының салмақ күші q, құбырлар тізбегінің жалпы ұзындығы L, жарақтану жүйесінің салмақ күші Р_осн және оның п.ә.к-і -ге тең болғанда тальдік жүйеге қажетті ішектердің саны мына формуламен табылады:

. (5.6)

Бір жылдамдықта көтерілетін бір немесе қосқұбырлы жүйелердің санын анықтаймыз:

, (5.7)

мұндағы, l – бір немесе қосқұбырдың ұзындығы; n_і- z_і-ге сәйкес келетін лебедканың барабанының айналу жиілігі.

Сонымен, тізбектегі бір немесе қосқұбырлардың жалпы санын (z_k) біліп, қанша құбырды (х) бір жылдамдықпен көтеруге, ал қалғанын басқа жоғары жылдамдықпен көтеруге болатынын табуға болады.

Мысалы, төрт жылдамдықты көтергіш үшін:

(5.8)

Көтергіштің жұмыс істеу уақыты оның бір немесе қос құбырды көтеру уақытымен анықталады.

Бұл уақыт әр і жылдамдыққа байланысты анықталады

, (5.9)

мұндағы, с –лебедканың іске қосу және тежеу кездеріндегі айналуының баяулауын есепке алу коэффициенті; d_cp – лебедка барабанының тальдік канатты орау кезіндегі орташа диаметрі.

Құбырлардың немесе қос құбырлардың жалпы санын және оларды әр жылдамдықта көтеру уақытын біле отырып, құбырлар тізбегін түгел көтеруге жұмсалатын жалпы машиналық уақытты оңай табуға болады.