Теоретическая часть и методика расчета

Практическая работа 1

Расчет машинного времени подъема бурильных свечей буровой установки

 

Теоретическая часть и методика расчета

Вариант	Тип БУ	Число струн в оснастке талевой системы (i)	Длина свечи, м
29	БУ-6500ДГ	оснастка 6×7, i=12	36

 

Машинное время на подъем и спуск одной бурильной свечи или порожнего элеватора определяется по формуле:

(1)

где t_м – машинное время на свечу, мин;

L – длина бурильной свечи, м;

К – коэффициент, учитывающий замедление скорости подъема крюка при выключении и торможении барабана лебедки, приведен в таблице 2;

V_ср – средняя скорость подъема крюка, м/мин.

 

(2)

где n_d – число оборотов барабана лебедки, об/мин

i – число струн оснастки талевой системы;

d_ср – средний расчетный диаметр барабана лебедки с намотанными на него рядами каната, определяется по формуле:

   (3)

где d₂ – диаметр барабана лебедки второго рабочего ряда каната, м;

d _n – диаметр барабана лебедки с последним рабочим рядом каната, м,

При расчетах принято, что на барабане постоянно намотан не участвующий в работе один ряд каната (первый ряд).

При наматывании на барабан лебедки канат частично укладывается между витками предыдущего ряда, что дает увеличение диаметра барабана при наматывании следующего ряда каната, равное

           (4)

Диаметр барабана лебедки вместе с намотанными на него рабочими рядами каната определяется по формуле:

       (5)

где d – диаметр барабана лебедки, м;

s – диаметр талевого каната, м;

n – порядковый номер наматываемого ряда каната.

Отсюда диаметр барабана с учетом каждого последующего ряда каната будет равен:

Для второго ряда

Для третьего ряда

Для n-го ряда

Величина n зависит от длины рабочей части каната, наматываемого на барабан лебедки при подъеме бурильной свечи или порожнего элеватора. Длина рабочей части каната, наматываемого на барабан лебедки, зависит от длины свечи, оснастки талевой системы и определяется по формуле:

(в метрах),                 (6)

где 0,5 – высота подъема свечи выше муфты труб, насажанных на элеватор, м

Длина каната, наматываемого на барабан лебедки в n-м ряду, определяется по, формуле:

                   (7)

где a – число витков каната, размещающихся в каждом ряду,

Число витков каната, размещающихся в каждом ряду, определяется по формуле:

           (8)

где l_b – длина рабочей части барабана лебедки, м;

 

Расчет машинного времени на подъем бурильных свечей производится в следующей последовательности:

1. По формуле (6) определяется длина рабочей части каната, наматываемого на барабан лебедки: Lk=(L+0.5)*i=(36+0.5)*12=438 м

2.  По формуле (8) определяется число витков талевого каната, размещающихся в одном ряду: =(1445/35)-1=40 витков

3. По формуле (5) определяются диаметры барабана лебедки с намотанными на него рабочими рядами каната:

d1=d+σ=870мм

d2=835+35+1,87*35*1=935мм

d3=835+35+1,87*35*2=1001мм

d4=835+35+1,87*35*4=1066мм

4. По формуле (7) определяется длина каната в каждом ряду:

 l n1=π×d1×α=3.14*0,87*40=109м,

l n2=π×d2×α=3.14*0,935*40=117м

l n3=π×d3×α=3.14*1,001*40=126м

l n4=π×d4×α=3.14*1,066*40=134м

5. По формуле (3) определяется средний диаметр барабана лебедки с намотанными на него рабочими рядами каната:

 dcp=(935+1001+1066)/3=1001мм

6.По формуле (2) определяется средняя скорость подъема крюка:

Vcp1=(3.14*1001*406)/12=106 343 мм/мин

7. По формуле (1) рассчитывается Машинное время на подъем и спуск одной бурильной свечи, по каждой скорости лебедки: = (35*1,45)/106=0,5мин или 30 сек